Es sollten die Auswirkungen einer Exposition von Ratten bei einem 900 MHz elektromagnetischen Feld auf das räumliche Gedächtnis, Neuron- und Blut-Hirn-Schranken-Schädigungen und die potenziell zugrunde liegenden Wirkungsmechanismen untersucht werden.
108 Ratten wurden in 3 Gruppen eingeteilt (jeweils n=36): 1) Schein-Exposition, 2) Exposition bei dem Magnetfeld für 14 Tage und 3) 28 Tage. In jeder Gruppe wurden 3 Ratten für die Elektronenmikroskopie, 6 für die Immunhistochemie, 12 für den Evans Blau-Test, 6 für den Western Blot und 9 für das Morris-Wasserlabyrinth genutzt.
Hämoxygenase-1 (HO-1) ist ein Marker für oxidativen Stress. Die MAPK-Phosphatase-1 (mkp-1) reguliert die Aktivität und Expression von ERK 1 und 2. Die Autoren stellten die Hypothese auf, dass der mkp-1/ERK-Signalweg möglicherweise in einem Zusammenhang mit der Regulation von HO-1, einer Schädigung der Blut-Hirn-Schranke und nachfolgenden kognitiven Schäden in Zusammenhang stehen könnte.
| Exposition | Parameter |
|---|---|
|
Exposition 1:
900 MHz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 3 Stunden/Tag für 14 Tage
|
|
|
Exposition 2:
900 MHz
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 3 Stunden/Tag für 28 Tage
|
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 3 Stunden/Tag für 14 Tage |
| Expositionsquelle |
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|---|---|
| Abstand zw. exponiertem Objekt und Expositionsquelle | 1 m |
| Aufbau | four rats were exposed simultaneously in an immobilization apparatus with their heads towards the antenna at a distance of at least 1 m; the propagation direction of the signal was in the direction of the long-axis of the rats; the position of the rats during exposure on each day was altered |
| Schein-Exposition | Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt. |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | - | - | Ausgangs-Leistung |
| Leistungsflussdichte | 1 mW/cm² | - | gemessen | - | in der Nähe des Kopfes |
| SAR | 0,016 W/g | - | berechnet und gemessen | Ganzkörper | in Phantom bestimmt |
| SAR | 2 W/g | - | berechnet und gemessen | Teilkörper | im Kopf, in Phantom bestimmt |
| Frequenz | 900 MHz |
|---|---|
| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 3 Stunden/Tag für 28 Tage |
| Expositionsquelle |
|
|---|
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Leistung | 2 W | Spitzenwert | - | - | Ausgangs-Leistung |
| Leistungsflussdichte | 1 mW/cm² | - | gemessen | - | in der Nähe des Kopfes |
| SAR | 0,016 W/g | - | berechnet und gemessen | Ganzkörper | in Phantom bestimmt |
| SAR | 2 W/g | - | berechnet und gemessen | Teilkörper | im Kopf, in Phantom bestimmt |
Nach 28-tägiger Exposition (Gruppe 3) war im Vergleich zur 14-tägigen Exposition (Gruppe 2) und zur Schein-Exposition das räumliche Gedächtnis signifikant beeinträchtigt.
Die ultrastrukturelle Untersuchung ergab in den Gruppen 2 und 3 im Vergleich zur Schein-Exposition Ödeme zwischen den Neuronen und Blutgefäßen. In Gruppe 3 zeigten sich zusätzlich geschwollene oder fehlende Organellen und zytoplasmatische Vakuolisierung in den Neuronen.
In beiden Expositions-Gruppen war im Vergleich zur Schein-Exposition und in Gruppe 3 im Vergleich zu Gruppe 2 der Gehalt an HO-1 signifikant erhöht.
In der immunhistochemischen Analyse war in Gruppe 3 der Gehalt an Albumin im Hippocampus und Kortex im Vergleich zu Gruppe 2 und zur Schein-Exposition signifikant erhöht. Allerdings konnte auch in Gruppe 2 Albumin nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde in den Gruppen 2 und 3 im Vergleich zur Schein-Exposition ein signifikant erhöhter Gehalt an Evans Blau festgestellt. In Gruppe 3 war im Vergleich zur Schein-Exposition die mkp-1-Expression signifikant erhöht und die ERK-Phosphorylierung signifikant reduziert.
Die Autoren schlussfolgern, dass eine Exposition von Ratten bei einem 900 MHz elektromagnetischen Feld das räumliche Gedächtnis und die Blut-Hirn-Schranke schädigen und der mkp-1/ERK-Signalweg in diesen Prozess involviert sein könnte.
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