Gegenwärtig sind wir kontinuierlich der Strahlung hochfrequenter elektromagnetischer Felder (HF-EMF) ausgesetzt, welche hauptsächlich durch Mobiltelefone erzeugt werden. Obwohl die ausgesendete Strahlung von Mobiltelefonen weit unterhalb der Intensität ist, um thermische Auswirkungen zu haben, hat die wissenschaftliche Literatur in der jüngsten Zeit demonstriert, dass eine langfristige Belastung mit dieser Strahlung Schädigungen auf nicht-thermischen Wege verursachen kann. Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) und deren Auswirkungen sind momentan die überzeugendsten Mechanismen um nicht-thermische Wirkungen von HF-EMF, insbesondere im Falle des Gehirns, zu erklären. Innerhalb des Gehirns stellt der Hippocampus eine für Hochfrequenzstrahlung besonders anfällige Region dar. Er spielt eine wichtige Rolle in der Regulation der HHN (Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden) -Achse, der Regulierung des Immunsystems sowie der Kontrolle von stressbedingten Verhaltensweisen. Bei der HHN-Achse handelt es sich um ein komplexes Zusammenspiel von direkten und rückgekoppelten Einflüssen zwischen den drei Hormondrüsen. Diese drei Hormondrüsen kontrollieren mit ihrer Interaktion eine Reihe von wichtigen Körperprozessen, wie z.B. die Reaktion auf Stress, Verdauung, Immunsystem und Stimmung bzw. Emotionen. Eine Dysregulierung der HHN-Achse wird primär durch einen veränderten Gehalt an Glucocorticoiden aufgezeigt. Glucocorticoide sind eine Klasse von Steroidhormonen, welche in der Nebennierenrinde gebildet werden. Bei den Stresshormonen Cortisol und Cortison handelt es sich beispielsweise um Glucocorticoide.
Wie so oft im Kontext von Hochfrequenzstrahlung existiert keine eindeutige Studienlage für die Auswirkungen von Mobilfunkstrahlung auf Glucocorticoide. Wenige Studien weisen darauf hin, dass Hochfrequenzstrahlung die Konzentration von Glucocorticoiden erhöhen kann, andere finden keine Wirkung. Erhöhte Konzentrationen von Glucocorticoiden spielen eine Rolle in der Regulierung der Immunantwort und der Produktion von sogenannten „proinflammatorischen“ Cytokinen. Es gibt mehrere Studien, welche eine direkte Auswirkung von Hochfrequenzstrahlung auf die Konzentrationen „proinflammatorischer“ Cytokine bestätigen. „Proinflammatorische“ bzw. entzündungsfördernde Cytokine sind Proteine, welche maßgeblich an Immunreaktion und Entzündungsreaktion beteiligt sind. In Anwesenheit von Antigenen (z.B. Viren und Bakterien) werden Cytokine von verschiedenen Zellen gebildet und führen zu lokalen und systemischen Auswirkungen (z.B. Fieber, stärkere Durchblutung, Erweiterung von Blutgefäßen, Aktivierung des Immunsystems). Die drei beschriebenen Faktoren (oxidativer Stress, Dysregulation der HHN-Achse und Cytokinreaktion) spielen eine Rolle bei der hippocampusabhängigen angstbezogenen Erinnerung. Das Ziel der hier vorgestellten Studie war es zu untersuchen, ob eine langfristige (16 Wochen) Belastung mit Mobilfunkstrahlung oxidativen Stress, Entzündungsreaktionen sowie Desregulierung der HHN-Achse im Hippocampus verursacht und das Angstgedächtnis von Ratten beeinflusst.
Die Versuche wurden an 6 Wochen alten, männlichen Wistar- Ratten durchgeführt. Insgesamt 12 Versuchstiere wurden in zwei Gruppen unterteilt: bestrahlt und scheinbestrahlt. Als Strahlungsquelle diente ein 3G (UMTS, 1915 MHz) Samsung Mobiltelefon welches einen Videoanruf empfing. Die gemessene Frequenz und Energiedichte innerhalb des Bestrahlungskäfigs betrug 1966,1 MHz respektive 4,0 mW/cm². Bei ausgeschaltetem Mobiltelefon (scheinbestrahlte Gruppe) betrug die Energiedichte 0,00001 mW/cm². Der errechnete Ganzkörper SAR-Wert war 0,36 W/kg. Nach der Bestrahlungsperiode wurden die Versuchstiere eines kontextabhängigen Angstkonditionierungstests unterzogen. Anschließend wurden die Tiere eingeschläfert und die biochemischen Analysen im Gewebe durchgeführt. Es erfolgte eine Untersuchung von oxidativen Stressmarkern, proinflammatorischen Cytokinen und Stresshormonen.
Zunächst stellte die Arbeitsgruppe fest, dass das Körper- und Gehirngewicht der bestrahlten Tiere im Vergleich zu den scheinbestrahlten Tieren unverändert war. Die Konzentration von reaktiven Sauerstoffspezies im Hippocampus war bei den bestrahlten Tieren um 80% erhöht. Auch die Konzentrationen von peroxidierten Lipiden und von oxidierten Proteinen waren signifikant erhöht. Übereinstimmend damit war die antioxidative Kapazität des Hippocampus signifikant vermindert. Die Konzentrationen der drei gemessenen proinflammatorischen Cytokine (IL-1beta, IL-6 und TNF-alpha) waren im Serum der bestrahlten Tiere signifikant erhöht. Die Untersuchung der zwei Stresshormone ACTH und CORT (Glucocorticoide) ergab eine signifikante Konzentrationssteigerung von 58% bzw. 20%. Außerdem verursachte die Mobilfunkstrahlung eine signifikante, übermäßige Vergrößerung (Hypertrophie) der Nebennierenrinde. Dies weist auf eine hormonelle Reaktion bzw. eine chronische Dysregulation der HHN-Achse als Folge der Mobilfunkstrahlung hin. Die Arbeitsgruppe konnte allerdings keine Beeinträchtigung des kontextbezogenen Angstgedächtnisses auf Grund der Bestrahlung feststellen.
Die Ergebnisse der Autoren bezüglich des oxidativen Stresses im Gehirn stimmen mit einer Reihe von Studien überein: Mobilfunkstrahlung scheint in der Lage, oxidativen Stress im Gehirn hervorzurufen. Die Veränderungen in den oxidativen Stressmarkern seien allerdings abhängig von Dauer und Dosis der Belastung sowie den experimentellen Bedingungen. Die Studie deutet auch darauf hin, dass Mobilfunkstrahlung eine frühe Immunantwort auslöst. Bei den untersuchten Cytokinen, welche allesamt erhöht waren, handelt es sich um Marker der angeborenen Immunantwort. Sie werden von aktivierten Immunzellen wie Makrophagen, Fibroblasten und Endothelzellen unmittelbar nach der Belastung mit diversen Umweltfaktoren ausgeschüttet. Abgesehen davon legen die Ergebnisse der Autoren eine Dysregulierung der HHN-Achse nahe. Diese Dysregulierung spiegelt sich in erhöhten Konzentrationen von Stresshormonen (Glucocorticoiden), sowie einer übermäßigen Vergrößerung der Nebennierenrinde wieder. Es ist bekannt, dass Glucocorticoide eine unterdrückende Wirkung auf das Immunsystem besitzen und somit entzündungsfördernde Cytokine herunterregulieren. Dies steht in scheinbarem Widerspruch zu den erhöhten Konzentrationen der Cytokine, welche die Wissenschaftler beobachten konnten. Die Autoren erklären diesen scheinbaren Widerspruch dadurch, dass eine langfristige Belastung mit Mobilfunkstrahlung eine Ermüdung der HHN-Achse sowie eine Glucocorticoidrezeptor-Resistenz verursachen kann. Die gestörte Regulation der Glucocorticoide kann zu einer erhöhten Intensität und Dauer der Immunantwort führen. Die Arbeitsgruppe mutmaßt, dass das unveränderte Gedächtnis der Versuchstiere auf ein komplexes Zusammenspiel gegensätzlicher Auswirkungen von Glucocorticoiden und den proinflammatorischen Cytokinen zurückzuführen ist. Außerdem sei es möglich, dass ein auf Grund der Dauer der Belastung mit Mobilfunk eine Anpassungsreaktion der Tiere stattgefunden habe, welcher der Grund für das unbeeinträchtigte Gedächtnis sei. (RH)