Entwicklung von gesundheitsbezogenen Expositions-Grenzwerten für hochfrequente Strahlung von drahtlosen Geräten mit Hilfe eines Benchmark-Dosis-Ansatzes.

Sowohl epidemiologische Studien als auch Studien an Labortieren bringen hochfrequente Felder mit biologischen Auswirkungen in Verbindung. Zu den beschriebenen biologischen Wirkungen zählen unter anderem Beeinträchtigungen des fötalen Wachstums bzw. der fötalen Entwicklung, Veränderungen in der Herzfrequenzvariabilität, Veränderungen der Gehirnaktivität und ein erhöhtes Risiko für verschiedene Krebsarten. Die Mechanismen, wie Hochfrequenz Gewebe beeinflusst, sind zu dem jetzigen Zeitpunkt nicht genau verstanden. Zu möglichen Kandidaten könnten Hemmung des mitotischen Spindelapparats, veränderte Aktivität von spannungsgesteuerten Kalziumkanälen, erhöhte Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies sowie Veränderungen in intrazellulären Enzymen bzw. der Genexpression zählen. Besonders aufschlussreich sind die Ergebnisse zweier groß angelegter Langzeitstudien über die Auswirkungen von Hochfrequenz auf Labornager, die Studie des U.S. „National Toxicology Program“ (NTP) sowie die Studie des italienischen Ramazzini-Instituts. In der hier vorgestellten Studie werden die Inzidenzdaten der US-NTP-Studie modelliert. Dies soll dabei helfen Belastungsrichtlinien abzuschätzen und die Diskussion über Belastungsgrenzwerte für drahtlose Geräte, welche besonders gefährdete Bevölkerungsgruppen (z.B. Kinder) schützen würden, zu eröffnen.

Daten zum Auftreten von Läsionen wurden der US-NTPStudie entnommen. Die Referenzdosis-Modellierung für nichtneoplastische Läsionen (nicht-entartete Läsionen) und neoplastische Läsionen (gutartige und bösartige Tumore) wurde mit der US EPA (US Umweltschutzbehörde) „Benchmark Dose Software“ (BMDS) Version 3.2 durchgeführt. Für nicht-neoplastische Wirkungen wurden sowohl frequentistische als auch Bayes’sche Modell-Mittelungsoptionen der Software verwendet. Für die neoplastischen Auswirkungen wurde das frequentistische mehrstufige Krebsmodell (MS Combo) verwendet. Damit wird den technischen Leitlinien der US EPA für die Modellierung von Tumordaten Folge geleistet. Bei der Modellierung wurden die am besten passenden Modelle anhand folgender Kriterien ausgewählt: niedrigstes Akaike-Informationskriterium, Anpassungsgüte der p-Werte, skalierte Residuen sowie Sichtprüfung der Kurvenanpassung. In Leitfäden zur Referenzdosis-Modellierung werden Referenzdosen mit 5% (BMD5) oder 10% (BMD10) zusätzlichem Risiko empfohlen. Die Autoren nutzen den BMD10 für nicht-neoplastische Inzidenzdaten und BMD5 für neoplastische Inzidenzdaten. Die untere Grenze der modellierten Referenzdosis (BMDL) bietet eine 95% statistische Schätzung der Belastungsdosis, mit der ein 5%- bzw. 10%-Risikoanstieg verbunden ist. Der BMDL-Wert kann als Ausgangspunkt für die Entwicklung von Belastungsrichtlinien herangezogen werden.

Zunächst fokussierten sich die Autoren auf die Modellierung der Kardiomyopathie-Datensätze der NTP-Studie (nichtneoplastische Läsionen). Eine erfolgreiche Modellanpassung wurde für alle Stellen der Kardiomyopathie bei männlichen Ratten nach 19 Wochen Belastung erzielt. Für männliche und weibliche Ratten, welche 2 Jahre bestrahlt wurden, erfolgte eine erfolgreiche Modellanpassung für die Kardiomyopathie des rechten Ventrikels. Die folgenden BMDL-Werte beziehen sich auf die korrespondierenden Ganzkörper SAR-Werte (Anm. d. Redaktion). Für die männlichen Ratten nach 19 Wochen Befeldung betrug der BMDL10 0,2–0,29 W/kg für GSM und 0,27–0,42 W/kg für CDMA. Nach 2-jähriger Bestrahlung und einer Kardiomyopathie des rechten Ventrikels bei weiblichen Ratten betrug der BMDL10 2,7–5,16 W/kg bei CDMA und 1,91–2,18 W/kg für GSM. In männlichen Ratten lagen die BMDL10-Werte bei 0,7–0,79 W/kg für CDMA und 0,33–0,42 W/kg GSM. Bei den neoplastischen Läsionen konnte ein BMDL5- Wert nach 2 Jahren Befeldung für kombinierten Tumorraten aller beobachteten Tumore in männlichen Ratten modelliert werden. Dieser Betrug 0,31 W/kg bei CDMA- und 0,21 W/kg bei GSM-Mobilfunk. Für weibliche Ratten konnte keine erfolgreiche Modellanpassung verzeichnet werden. Um von diesen Ausgangspunkten aus tierexperimentellen Studien ein akzeptables Belastungsniveau für die menschliche Bevölkerung zu übertragen, werden Sicherheitsfaktoren verwendet. Darunter ein Sicherheitsfaktor 10 für die Unterschiede zwischen den Spezies (in diesem Fall Mensch und Ratte) und ein zweiter Sicherheitsfaktor 10 für die möglicherweise verschiedene Empfindlichkeit innerhalb der menschlichen Bevölkerung. Diese Faktoren wurden nicht willkürlich gewählt, sondern gehen auf eine jahrzehntelange Praxis in der Risikobewertung für Chemikalien zurück. Mit dem kombinierten Sicherheitsfaktor 100 empfehlen die Wissenschaftler ein Ganzkörper-SAR-Limit von 2 bis 4 mW/kg für Erwachsene. Diese SAR-Werte sind um ein 20- bis 40-Faches niedriger als das momentan verwendete Ganzkörper-SAR-Limit von 0,08 W/kg. Die Anwendung eines weiteren 10-fachen Sicherheitsfaktors, zur Berücksichtigung einer größeren Empfindlichkeit des sich entwickelnden Organismus, führt zu einem Ganzkörper-SAR-Wert von 0,2–0,4 mW/kg für Kleinkinder. 

Die hier vorgestellte Analyse unterstützt einen Ganzkörper-SAR-Grenzwert von 2–4 mW/kg für Erwachsene, ein Belastungsniveau was 20- bis 40-mal niedriger ist als der gesetzlich zulässige SAR-Wert nach US-Vorschriften. Ein um das Zehnfache niedrigerer Wert von 0,2–0,4 mW/kg könnte für Kleinkinder angemessen sein. Laut den Autoren könnten sowohl technische als auch Verhaltensänderungen erforderlich sein, um diese niedrigen Werte zu erreichen. Sie empfehlen einfache Maßnahmen wie z.B. drahtlose Geräte vom Körper entfernt zu halten, um eine direkte Verminderung der Hochfrequenzbelastung zu erzielen. (RH)