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Einfluss hochfrequenter Felder auf menschliche Fibroblasten (Genotoxizität)

Thema

Einfluss hochfrequenter Felder auf menschliche Fibroblasten (Genotoxizität)

Beginn

01.09.2007

Ende

01.02.2013

Projektleitung

Technische Universität Darmstadt

Zielsetzung

Im Projekt sollte geklärt werden, ob die im Rahmen des EU-Forschungsprogramms REFLEX in menschlichen Fibroblasten beschriebenen Effekte (DNA-Strangbrüche und Mikrokerninduktion) bestätigt werden können. Weiterhin sollten mögliche zugrunde liegende Wirkmechanismen abgeklärt werden. Die Untersuchungen wurden an primären Fibroblasten junger und älterer Spender durchgeführt.

Ergebnisse

Die Analysen zeigten für keinen der in diesem Projekt untersuchten Endpunkte statistisch signifikante Einflüsse durch die Exposition mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern des Mobilfunks (GSM 1800 MHz, intermittierende Befeldung 5 min an 10 min aus) mit SAR-Werten von 0.2, 2 und 10 W/kg. Es zeigte sich keine Dosis-Wirkungs-Beziehung oder eine höhere Empfindlichkeit des einen oder anderen Alterskollektivs.

Die Untersuchungen wurden wie folgt durchgeführt: Es wurden 10 junge (Alter 19-20 Jahre) und 13 ältere Spender (Alter 50-60 Jahre) rekrutiert. Eine Vorab-Befragung unter anderem zu Lebensstil und Erkrankungen wurde durchgeführt, um die Homogenität der Probandengruppen zu erhöhen. Im Dermatologischen Zentrum Buxtehude wurden Hautbiopsien gefertigt und Fibroblastenkulturen angelegt. Diese wurden sodann im Befeldungslabor INCOS mit einem gepulsten 1,8 GHz GSM-Signal, intermittierend 5 Minuten an, 10 Minuten aus, mit spezifischen Absorptionsraten (SAR) von 0 (Scheinexposition) 0,2, 2 und 10 W/kg exponiert.

Untersucht wurden:

  • DNA-Strangbruch-Ereignisse im alkalischen COMET-Assay
  • oxidative DNA-Schäden mit dem Fpg-COMET-Assay
  • Induktion von Mikrokernen inclusive CREST-Analytik sowie der Proliferationsindex
  • numerische Chromosomenaberrationen (nCA)
  • Zelltod (Apoptose) mit dem TUNEL-Assay
  • Durchflusszytometrische Zellzyklusanalyse

Die Expositionszeiten betrugen 4, 16 und 24 Stunden für den COMET-Assay sowie 15 und 72 Stunden für den Mikrokerntest und den nCA-Test. Scheinbefeldete Kontrollen und Positivkontrollen wurden mitgeführt. Exposition und Auswertung erfolgten verblindet. Die Expositionssituation war nur dem technischen Partner ITIS Foundation Zürich bekannt.

Die Zellzyklusanalysen erfolgten am Dermatologischen Zentrum Buxtehude (DZB), die COMET-Assay-Analysen an der Hochschule Darmstadt (HDA), die Mikrokern-Tests, die nCA-Tests sowie der TUNEL-Assay an der Technischen Universität Darmstadt (TUD). Die statistischen Auswertungen wurden am Institut für Medizinische Biometrie, Epidemiologie und Informatik (IMBEI) der Universität Mainz durchgeführt. Die Auswertungen erfolgten a) für die Gesamtgruppe und b) für Altersgruppen getrennt.

Fazit

In der Diskussion um mögliche biologische Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder wird häufig postuliert, dass genotoxische Effekte hochfrequenter elektromagnetischer Felder zelltypspezifisch sind und besonders Fibroblasten ein geeignetes Untersuchungsmodell darstellen. Um dem Rechnung zu tragen, wurde zusätzlich zu der im Rahmen des DMF ebenfalls durchgeführten Studie an menschlichen Lymphozyten diese Studie an menschlichen Fibroblasten durchgeführt. Insgesamt wurden keine Hinweise auf genotoxische oder chromosomenschädigende Effekte eines gepulsten 1,8 GHz GSM-Mobilfunk-Signals, bei intermittierender Befeldung 5 min an, 10 min aus (letzteres folgte dem Protokoll der REFLEX-Studie), mit spezifischen Absorptionsraten von 0,2, 2 und 10 W/kg in menschlichen Fibroblasten gefunden. Es ergaben sich keine Hinweise auf oxidative DNA-Schäden oder die besondere Empfindlichkeit einer Altersgruppe. Ergebnisse der Wiener Arbeitsgruppe um Prof. Rüdiger (Diem et al. 2005, Mutation Research 583, 178-183; Schwarz et al. 2008, Int Arch Occup Environ Health 81, 755-767) werden nicht bestätigt. Gestützt werden hingegen die negativen Ergebnisse der Arbeitsgruppe Speit, die ebenfalls weder im alkalischen COMET-Assay noch im Mikrokerntest die Ergebnisse der Wiener Arbeitsgruppe reproduzieren konnte (Speit et al. 2007, Mutation Research 626, 42-47) Auch die aktuelle Ergebnisse aus dem SEAWIND-Projekt bestätigen die Befunde der Wiener Gruppe nicht. Es wurden keine Hinweise auf die Induktion von DNA-Strangbrüchen oder oxidative DNA-Schäden im COMET-Assay nachgewiesen.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass weder in menschlichen Lymphozyten noch in dieser Studie in menschlichen Fibroblasten bei SAR-Werten von 0,2, 2 und 10 W/kg schädigende Effekte gefunden wurden. Auch Hypothesen über eine besondere Wirkung der intermittierenden Exposition (5 Minuten an/10 Minuten aus), die sowohl in dieser Studie als auch in der erwähnten Studie mit menschlichen Lymphozyten gewählt wurde, um dem "REFLEX-Szenario" näher zu kommen, bestätigten sich nicht.

Der Abschlussbericht des Projekts liegt zum Download als pdf-Datei (12 MB) vor.

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