研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[ラット脳のゲノム反応に対する携帯電話通信マイクロ波ばく露によるグローバルシステムの影響] med./bio.

Effect of global system for mobile communication microwave exposure on the genomic response of the rat brain

著者: Fritze K, Wiessner C, Kuster N, Sommer C, Gass P, Hermann DM, Kiessling M, Hossmann KA
掲載誌: Neuroscience 1997; 81 (3): 627-639
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この研究は、ラット中枢神経系のゲノム応答に対するGSMマイクロ波ばく露の急性影響を調べた。hsp70、転写因子遺伝子c-fosおよびc-jun、グリア構造遺伝子GFAPのメッセンジャーRNAの変化をin situハイブリダイゼーション組織化学を用いて測定した。アストログリアおよびミクログリア活性化における転写因子のタンパク質生成物、ストレスタンパク質およびマーカタンパク質を免疫細胞化学により評価した。細胞増殖はブロモデオキシウリジン取り込みにより評価した。不連続送信モードで動作する市販の携帯電話に特製のGSM無線周波数試験セットを接続して、GSMばく露をシミュレートした。時間平均および脳組織平均のばく露レベルは、0.3W / kg（GSMばく露）、1.5W / kg（GSMばく露）、7.5W / kg（連続ばく露）とした。その結果、ばく露直後に、in situハイブリダイゼーションにより、7.5W / kgばく露後の小脳および海馬におけるhsp70メッセンジャーRNAのわずかな誘導が見られたが、低レベルでは見られなかった；身体拘束されたすべてのグループの小脳、新皮質および梨状皮質においてc-fosのメッセンジャーRNA発現がわずかに増加したが、ばく露条件の違いによる差はなかった；c-junおよびGFAPのメッセンジャーRNAはいずれの実験群においても増加しなかった；ばく露終了から24時間後に行われた、FOSおよびJUNタンパク質（c-FOS、FOS B、c-JUN JUN B、JUN D）、HSP70またはKROX-20および-24の免疫細胞化学分析では、いかなる変化も見られなかった；ばく露から7日後において、細胞増殖増加、アストログリアおよびミクログリアのマーカ・タンパク質発現の変化のどちらも観察されなかった、と報告している。

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研究目的（著者による）

To investigate whether acute exposure to 900 MHz microwaves under conditions closely related to GSM mobile telephony leads to a similar gene activation in brain tissue as other established pathological conditions and, therefore, could promote degenerative processes in the brain.

詳細情報

The effects were studied by measuring changes in the mRNA of hsp70, the transcription factor genes c-fos and c-jun and the glial structural gene GFAP, by measuring protein products of transcription factors, stress proteins, marker proteins of glial activation and by measuring cell proliferation.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 890–915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 4 h
  • 電力: 1 W average over time (antenna input)
  • SAR: 0.3 W/kg average over mass (brain)
  • SAR: 0.17 W/kg average over mass (whole body)
  • SAR: 0.7 W/kg maximum (cf. remarks) (spatial peak value averaged over 0.05 g of brain tissue)
ばく露2: 890–915 MHz
Modulation type: pulsed
ばく露時間: continuous for 4 h
  • 電力: 5 W average over time (antenna input)
  • SAR: 1.5 W/kg average over mass (brain)
  • SAR: 0.84 W/kg average over mass (whole body)
  • SAR: 3.5 W/kg maximum (cf. remarks) (spatial peak value averaged over 0.05 g of brain tissue)
ばく露3: 900 MHz
Modulation type: CW
ばく露時間: continuous for 4 h
  • 電力: 25 W average over time (antenna input)
  • SAR: 7.5 W/kg average over mass (brain)
  • SAR: 4.2 W/kg average over mass (whole body)
  • SAR: 17.5 W/kg maximum (cf. remarks) (spatial peak value averaged over 0.05 g of brain tissue)

General information

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

ばく露1

主たる特性
周波数 890–915 MHz
ばく露時間 continuous for 4 h
Modulation
Modulation type pulsed
Repetition frequency 217 Hz
Additional information

discontinuous transmission mode
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • セルラ－電話
  • 無響室
  • sleeved dipole antenna
ばく露装置の詳細 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.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 1 W average over time - - antenna input
SAR 0.3 W/kg average over mass 測定値および計算値 brain -
SAR 0.17 W/kg average over mass 計算値 whole body -
SAR 0.7 W/kg maximum 計算値 cf. remarks spatial peak value averaged over 0.05 g of brain tissue
Additional parameter details

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

測定および計算の詳細

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.

ばく露2

主たる特性
周波数 890–915 MHz
ばく露時間 continuous for 4 h
Modulation
Modulation type pulsed
Repetition frequency 217 Hz
Additional information

discontinuous transmission mode
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 5 W average over time - - antenna input
SAR 1.5 W/kg average over mass 測定値および計算値 brain -
SAR 0.84 W/kg average over mass 計算値 whole body -
SAR 3.5 W/kg maximum 計算値 cf. remarks spatial peak value averaged over 0.05 g of brain tissue

ばく露3

主たる特性
周波数 900 MHz
ばく露時間 continuous for 4 h
Modulation
Modulation type CW
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
  • E1と同じ装置
  • but signal synthesizer instead of GSM phone
Additional information 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.
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
電力 25 W average over time - - antenna input
SAR 7.5 W/kg average over mass 測定値および計算値 brain -
SAR 4.2 W/kg average over mass 計算値 whole body -
SAR 17.5 W/kg maximum 計算値 cf. remarks spatial peak value averaged over 0.05 g of brain tissue

Reference articles

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
研究対象とした臓器系:
調査の時期:
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

The results indicate that acute high intensity microwave exposure may induce some minor stress response but does not result in lasting changes of the brain. In situ hybridization revealed slight induction of hsp70 mRNA in the cerebellum and hippocampus after 7.5 W/kg exposure, but not at lower intensities. A slightly increase expression of c-fos mRNA was observed in the cerebellum, neocortex and piriform cortex of all groups, but no differences were found amongst different exposure conditions. c-jun and GFAP mRNA did not increase in any of the exposed groups. Immunocytochemical analysis (24h after exposure) of FOS and JUN proteins, of HSP70 or of KROX-20 and -24 did not reveal any alterations. Seven days after exposure, neither increased cell proliferation nor altered expression of glial marker proteins were observed.

研究の種別:

研究助成

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