Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Effect of global system for mobile communication microwave exposure on the genomic response of the rat brain med./bio.

[Wirkung einer GSM-Mikrowellen-Exposition auf die genomische Reaktion im Gehirn der Ratte]

Von: Fritze K, Wiessner C, Kuster N, Sommer C, Gass P, Hermann DM, Kiessling M, Hossmann KA

Veröffentlicht in: Neuroscience 1997; 81 (3): 627-639

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollte untersucht werden, ob eine akute Exposition in 900 MHz Mikrowellen unter Bedingungen, die nah verwandt sind mit denen der GSM Mobilfunktechnik, zu einer ähnlichen Gen-Aktivierung in Gehirn-Geweben führt wie unter anderen festgestellten krankhaften Bedingungen. Es sollte untersucht werden, ob folglich degenerative Prozesse im Gehirn gefördert werden könnten.

Hintergrund/weitere Details

Die Wirkungen wurden durch Messung von Änderungen bei der mRNA von hsp70, der Transkriptionsfaktorengene c-fos und c-jun und des Glia-Strukturgens GFAP, durch Messung der Proteinprodukte der Transkriptionsfaktoren, der Stressproteine, der Markerproteine der Glia-Aktivierung und durch Messung der Zell-Proliferation untersucht.

Endpunkt

Wirkungen auf das neurologische System: degenerative Prozesse im Gehirn

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- Mobilfunk
- GSM

Exposition	Parameter
Exposition 1: 890–915 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 4 h	Leistung: 1 W Mittelwert über Zeit (Antennen-Eingang) SAR: 0,3 W/kg Mittelwert über Masse (Gehirn) SAR: 0,17 W/kg Mittelwert über Masse (Ganzkörper) SAR: 0,7 W/kg Maximum (s. Bemerkungen) (räumlicher Spitzenwert, gemittelt über 0,05 g Hirngewebe)
Exposition 2: 890–915 MHz Modulationsart: gepulst Expositionsdauer: kontinuierlich für 4 h	Leistung: 5 W Mittelwert über Zeit (Antennen-Eingang) SAR: 1,5 W/kg Mittelwert über Masse (Gehirn) SAR: 0,84 W/kg Mittelwert über Masse (Ganzkörper) SAR: 3,5 W/kg Maximum (s. Bemerkungen) (räumlicher Spitzenwert, gemittelt über 0,05 g Hirngewebe)
Exposition 3: 900 MHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 4 h	Leistung: 25 W Mittelwert über Zeit (Antennen-Eingang) SAR: 7,5 W/kg Mittelwert über Masse (Gehirn) SAR: 4,2 W/kg Mittelwert über Masse (Ganzkörper) SAR: 17,5 W/kg Maximum (s. Bemerkungen) (räumlicher Spitzenwert, gemittelt über 0,05 g Hirngewebe)

Allgemeine Informationen

Rats were assigned to five groups (n=30 each): free moving control group, sham-exposed control group, and three groups exposed at different levels.

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	890–915 MHz
Expositionsdauer	kontinuierlich für 4 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Folgefrequenz	217 Hz
Zusatzinfo	discontinuous transmission mode

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	Mobiltelefon abgeschirmter Raum sleeved dipole antenna
Aufbau	Animals were placed in a ventilated Plexiglas carousel consisting of ten circularly arranged tubes with their heads as close as possible to the central antenna. The GSM phone was controlled by a GSM RF Test Set, and a conversation was simulated.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistung	1 W	Mittelwert über Zeit	-	-	Antennen-Eingang
SAR	0,3 W/kg	Mittelwert über Masse	berechnet und gemessen	Gehirn	-
SAR	0,17 W/kg	Mittelwert über Masse	berechnet	Ganzkörper	-
SAR	0,7 W/kg	Maximum	berechnet	s. Bemerkungen	räumlicher Spitzenwert, gemittelt über 0,05 g Hirngewebe

Zusätzliche Parameterdetails

The precision of the SAR assessment has been estimated to be better than ± 30%.

Mess- und Berechnungsdetails

For the experimental dosimetry the phone was replaced by a signal synthesizer. The efficiency of the system was determined by computer simulation and validated with thermoprobes inserted into the brains of rat cadavers. The variation of the brain-averaged SAR levels due to size and movement was assessed to be less than ± 16%. Details can be found in the reference article.

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	890–915 MHz
Expositionsdauer	kontinuierlich für 4 h

Modulation

Modulationsart	gepulst
Folgefrequenz	217 Hz
Zusatzinfo	discontinuous transmission mode

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistung	5 W	Mittelwert über Zeit	-	-	Antennen-Eingang
SAR	1,5 W/kg	Mittelwert über Masse	berechnet und gemessen	Gehirn	-
SAR	0,84 W/kg	Mittelwert über Masse	berechnet	Ganzkörper	-
SAR	3,5 W/kg	Maximum	berechnet	s. Bemerkungen	räumlicher Spitzenwert, gemittelt über 0,05 g Hirngewebe

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	900 MHz
Expositionsdauer	kontinuierlich für 4 h

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1 but signal synthesizer instead of GSM phone
Zusatzinfo	In a control experiment the rectal temperature of anaesthetized rats was monitored during high dose exposure at 25 W, 37.5 W and 50 W antenna input power.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
Leistung	25 W	Mittelwert über Zeit	-	-	Antennen-Eingang
SAR	7,5 W/kg	Mittelwert über Masse	berechnet und gemessen	Gehirn	-
SAR	4,2 W/kg	Mittelwert über Masse	berechnet	Ganzkörper	-
SAR	17,5 W/kg	Maximum	berechnet	s. Bemerkungen	räumlicher Spitzenwert, gemittelt über 0,05 g Hirngewebe

Referenzartikel

Burkhardt M et al. (1997): Exposure setup to test effects of wireless communications systems on the CNS

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: mRNA Expression von c-fos, c-jun, hsp70, and GFAP (zur Analyse der Zellaktivierung und von Stress); Expression von Protein-Produkten (Hitzeschockprotein (Hsp) 70, FOS, JUN und KROX)
Zelllebensfähigkeit/Zellteilung/Zellproliferation: Zell-Proliferation (BrdU (Bromdesoxyuridin) Inkorporierung)
Wirkungen auf das neurologische System: degenerative Prozesse im Gehirn (siehe oben)
Thermoregulation: Rektaltemperatur
Glia-Antwort (Markerproteine der Glia)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
DNA/RNA (in vitro)
intakte Zelle/Zellkultur (in vitro)
Gewebeschnitt (in vitro)
Untersuchung am lebenden Organismus

Untersuchtes Organsystem:

Gehirn/ZNS

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine akute Mikrowellen-Exposition hoher Intensität eine geringe Stress-Antwort hervorrufen kann, aber zu keinen dauerhaften Änderungen des Gehirns führt. In situ Hybridisierung deckte eine leichte Induktion von hsp70 mRNA auf im Kleinhirn und im Hippokampus nach 7.5 W/kg-Exposition, aber nicht bei geringeren Intensitäten. Ein leichter Anstieg der Expression von c-fos mRNA wurde im Kleinhirn, im Neocortex und im Piriform-Cortex bei allen Gruppen beobachtet, aber keine Unterschiede wurden bei den verschiedenen Expositionsbedingungen gefunden. c-jun und GFAP mRNA war in keiner der exponierten Gruppen erhöht. Immunzytochemische Analysen (24h nach Exposition) von FOS und JUN Proteinen, von Hsp70 oder von Krox-20 und -24 deckten keine Änderungen auf. Sieben Tage nach der Exposition wurden weder eine erhöhte Zell-Proliferation noch eine veränderte Expression der Glia-Markerproteine beobachtet.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Voll-/Hauptstudie

Studie gefördert durch

Motorola

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