Autor(en):
Zalata A*, El-Samanoudy AZ, Shaalan D, El-Baiomy Y, Mostafa T.
* Department of Medical Biochemistry, Faculty of Medicine, Mansoura University, Mansoura.
Ägypten
Veröffentlicht in:
Int J Fertil Steril 2015; 9 (1): 129–136
Veröffentlicht: April 2015
auf EMF:data seit 03.06.2017
Weitere Veröffentlichungen:
Medizinische/biologische Studien
zur EMF:data Auswertung

In vitro-Wirkung von Mobiltelefon-Strahlung auf Beweglichkeit, DNA-Strangbrüche und Clusterin-Genexpression in menschlichen Spermien.

In vitro effect of cell phone radiation on motility, DNA fragmentation and clusterin gene expression in human sperm.

Original Abstract

Background: Use of cellular phones emitting radiofrequency electromagnetic field (RF-EMF) has been increased exponentially and become a part of everyday life. This study aimed to investigate the effects of in vitro RF-EMF exposure emitted from cellular phones on sperm motility index, sperm DNA fragmentation and seminal clusterin (CLU) gene expression.

Materials and methods: In this prospective study, a total of 124 semen samples were grouped into the following main categories: i. normozoospermia (N, n=26), ii. asthenozoospermia (A, n=32), iii. asthenoteratozoospermia (AT, n=31) and iv. oligoasthenoteratozoospermia (OAT, n=35). The same semen samples were then divided into two portions non-exposed and exposed samples to cell phone radiation for 1 hour. Before and immediately after exposure, both aliquots were subjected to different assessments for sperm motility, acrosin activity, sperm DNA fragmentation and CLU gene expression. Statistical differences were analyzed using paired t student test for comparisons between two sub-groups where p<0.05 was set as significant.

Results: There was a significant decrease in sperm motility, sperm linear velocity, sperm linearity index, and sperm acrosin activity, whereas there was a significant increase in sperm DNA fragmentation percent, CLU gene expression and CLU protein levels in the exposed semen samples to RF-EMF compared with non-exposed samples in OAT>AT>A>N groups, respectively (p<0.05).

Conclusion: Cell phone emissions have a negative impact on exposed sperm motility index, sperm acrosin activity, sperm DNA fragmentation and seminal CLU gene expression, especially in OAT cases.

Keywords

Cell Phone | Electromagnetic Radiation | Sperm Motility | Spermatozoa

Exposition:

850 MHz
Mobiltelefone
Leistung: maximal 1 W
SAR 1,46 W/kg

EMF:data Auswertung

Einleitung

Angesichts der exponentiell steigenden Strahlung von Mobilfunkeinrichtungen im täglichen Leben sollte in dieser prospektiven Studie untersucht werden, ob menschliche Spermienzellen in Hinsicht auf Beweglichkeit, DNA-Schädigung und Clusterin(CLU)-Genexpression Veränderungen zeigen. DNA-Brüche in Spermienzellen sind eine Ursache für Unfruchtbarkeit, schlechte Entwicklung des Embryos und Fehlgeburten. Ein Faktor dafür kann nicht-ionisierende Strahlung sein. Clusterin ist ein Glykoprotein (ein Protein, das mit Zucker-Molekülen versehen ist, die Red.), das bei lokalem Stress in Zellen zu deren Schutz vermehrt gebildet wird, um Zellschädi-gung oder Apoptose durch ROS zu verhindern. Es scheint verschiedene Funktionen zu haben im Zusammenhang mit Apoptose, Entzündungen, Wachstum und Differenzierung. Auch DNA-Brüche und Akrosin-Aktivität* können mit oxidativem Stress in Zusammenhang stehen. Peroxidation der Akro-somen-Membran und Verminderung der Akrosin-Aktivität ist die Folge.

Studiendesign und Durchführung

Insgesamt wurden 124 Spermienproben in 4 Kategorien nach Vorschädigungsgrad eingeteilt, von geringer zu starker Vorschädigung: I. 26 Proben Normale Spermien (N), II. 32 Asthenozoospermia (A), III. 31 Asthenoteratozoospermia (AT) und IV. Oligoasthenoteratozoospermia (OAT). Nach Teilung jeder Probe in 2 Teile wurde ein Teil mit einem normalen Mobiltelefon 1 Stunde bei 850 MHz (maximal 1 W, SAR 1,46 W/kg) aus 10 cm Entfernung bestrahlt, der andere scheinbestrahlt. Vor und sofort nach der Bestrahlung begann die Untersuchung der Proben auf Spermienbeweglichkeit, Acrosin-Aktivität, DNA-Brüche und Menge des gebildeten Clusterins (CLU-Genexpression).

Ergebnisse

Die Spermienkonzentrationen nahmen signifikant mit der Gruppenzugehörigkeit ab: AT und OAT hatten 54,34 ± 5,0, 38,85 ± 4,04, 23,52 ± 8,94 und 8,00 ± 3,77 (x 106/ml), der Prozentsatz der abnormen Spermien nahm zu 11,42 ± 2,61, 10,04 ± 3,7, 30,80 ± 7,22 und 39,68 ± 5,6 im Vergleich zu der scheinbestrahlten Kontrolle. Man fand eine signifikante Verminderung der Spermienbeweglichkeit und der Acrosin-Aktivität in den bestrahlten Spermien. Bei DNA-Strangbrü-chen, CLU-Genexpression und der CLU-Proteinkonzentration gab es in den bestrahlten Proben einen signifikanten Anstieg. Die stärkste Schädigung gab es bei Gruppe 4, gefolgt von 3, dann 2 und 1. Auch in der Gruppe N gab es jeweils Abnahmen der Spermienparameter, aber nicht-signifikant, während DNA-Brüche, CLU-Genexpression und CLU-Proteinkonzentration signifikant erhöht waren gegenüber der scheinbestrahlten Kontrolle.

Schlussfolgerungen

Mobilfunkstrahlung von 850 MHz hat einen negativen Einfluss auf Spermienparameter wie Beweg-lichkeit, Acrosin-Aktivität, DNA-Strangbrüche und CLU-Genexpression, besonders in der am meisten vorgeschädigten OAT-Gruppe. Die Autoren diskutieren, ob die Ursache für die DNA-Brüche und die verminderte Acrosin-Aktivität oxidativer Stress ist, da andere Arbeitsgruppen in ihren Experimenten oxidativen Stress im Zusammenhang mit DNA-Brüchen sehen. Dazu passt, dass CLU als Antioxidans in den hier vorliegenden Experimenten erhöht ist. * Akrosin ist ein Protein-spaltendes Enzym, das von der Samenzelle produziert wird, um für die Befruchtung die Memb-ran der Eizelle aufzulösen.