Durch elektromagnetische Felder (EMF) bedingte Auswirkungen auf die DNA und die Fortpflanzung wurden bei einer Vielzahl von Tieren festgestellt und weisen bemerkenswerte Ähnlichkeiten auf. Eine 2019 erschienene Übersichtsarbeit – eine Zusammenfassung von Studien, die zwischen 2006 und 2016 veröffentlicht wurden – vergleicht die durch sechs verschiedene EMF induzierte DNA-Fragmentierung am gleichen biologischen System, der Eikammer von Drosophila melanogaster. Getestet wurden zwei Arten von Mobiltelefonen (GSM 900 und 1800 MHz), 50-Hz-niederfrequente EMF (NF-EMF) bei Feldstärken von 0,1, 1,1 und 2,1 mT (bzw. 1, 11 und 21 G) sowie ein gepulstes elektrisches Feld (PEF, 400 kV/m). Es gibt nur wenige Studien, die niederfrequente mit hochfrequenten Feldern des Mobilfunks vergleichen. Der direkte Vergleich der Auswirkungen von Mobilfunk und NF-EMF auf dasselbe biologische Modell unter identischen Bedingungen und Verfahren ist wichtig, da NF-EMF von Stromleitungen ausgehen, welche lange vor dem Mobilfunk als krebserregend klassifiziert wurden, und beide Arten von EMF als mögliche Karzinogene eingestuft werden. Die empfindlichsten Entwicklungsstadien während der Oogenese sind das Keimblatt, und die Stadien 7–8, die als „mittlerer Oogenese-Kontrollpunkt“ bezeichnet werden. Es ist bekannt, dass beide Kontrollpunkte der Oogenese sehr empfindlich auf Stressfaktoren wie schlechte Ernährung oder die Exposition gegenüber zytotoxischen Chemikalien reagieren.
Drosophila-Fruchtfliegen wurden in Gruppen von zehn Männchen und zehn Weibchen in Standard-Laborglasfläschchen gesetzt. Die Exposition mit EMF begann am Tag des Schlüpfens und dauerte insgesamt 120 Stunden (5 Tage). Die Nettodauer der Exposition und die Bestrahlungsintensitäten waren wie folgt: a) Exposition mit GSM 900 oder 1800 für 6 min alle 24 h (36 min insgesamt) mit dem Mobiltelefon im „Sprech“-Modus und in Kontakt mit den Fläschchen (HF-Strahlungsintensität ~0,38 mW/cm² für GSM 900 und ~30 % niedriger Wert für GSM 1800). b) Exposition mit 50 Hz (1 oder 11 oder 21 G) kontinuierlich für 5 Tage (insgesamt 120 h) mit speziell hierfür entwickelten Spulen. c) Exposition mit PEF (44,4 Hz Pulsfrequenz, 400 kV/m) für 30 min alle 2 h während 5 Tagen (30 h insgesamt). Anschließend wurden die Eikammern der Weibchen entnommen und ein TUNEL-Assay durchgeführt. Der TUNEL-Assay ist ein bekannter Marker für DNA-Fragmentierung (schwere DNA-Schäden einschließlich Einzel- und Doppelstrangbrüchen). Die Markierung, die an den geschädigten Stellen der DNA eingebaut wird, wurde durch Fluoreszenzmikroskopie sichtbar gemacht.
Es zeigte sich, dass Mobilfunkstrahlung weitaus schädlicher ist als 50-Hz oder PEF. Der Mobilfunk war selbst bei sehr viel kürzerer Expositionsdauer deutlich bioaktiver als die anderen EMF und die zuvor getesteten zytotoxischen Chemikalien. Der entscheidende Parameter für die intensive Bioaktivität scheint die extreme Variabilität der polarisierten Mobilfunk-Signale zu sein, hauptsächlich aufgrund der großen unvorhersehbaren Intensitätsänderungen. Es wurde festgestellt, dass Mobilfunk-EMF signifikant gefährlicher sind als die anderen Arten von EMF.
GSM 900- oder GSM 1800-Strahlung mit einer Gesamtexpositionsdauer von je 36 min induzierte eine DNA-Fragmentierung in 50,2 % bzw. 35,8 % der Eikammern in den Eierstöcken der exponierten Weibchen. Die entsprechenden Prozentsätze für 1, 11 und 21 G NF-EMF betrugen 5,7–7,5 % bei einer Expositionsdauer von 120 h, sowie für PEF 2,7 % bei einer Expositionsdauer von 30 h. Die Magnetfeldintensität, die in nächster Nähe zu den stärksten Hochspannungsleitungen gemessen wird, liegt in der Regel deutlich unter 1 G oder 0,1 mT. Es wurde festgestellt, dass die Strahlungsexposition durch Mobiltelefone während des normalen „Sprech“-Modus die DNA-Fragmentierung nicht nur an den beiden Kontrollpunkten, sondern, im Gegensatz zu zytotoxischen Chemikalien und niederfrequenten EMF, in allen Entwicklungsstadien und darüber hinaus in allen drei Typen von Eikammerzellen induziert.
Die DNA-Fragmentierung in der Eikammer kann, wenn nicht zum Zelltod, so doch zu vererbbaren Mutationen führen. Dies kann weitaus gefährlicher sein als eine Verringerung der Nachkommenschaft, da sie zu Tumoren oder mutierten Organismen führen kann. Es wurde festgestellt, dass die NF-EMF und die PEF eine DNA-Fragmentierung in mehr oder weniger vergleichbarem Ausmaß wie die nicht-elektromagnetischen Agenzien hervorrufen.
Die beobachtete DNA-Fragmentierung ist eine indirekte Wirkung, da die in der vorliegenden Studie verglichenen EMF nicht ionisierend sind. Die indirekte Wirkung auf die DNS kann durch Freisetzung von oxidativen freien Radikalen in der Zelle hervorgerufen werden, die z.B. nach einer unregelmäßigen Steuerung von spannungsgesteuerten Ionenkanälen durch EMFs auftreten können. Es ist vernünftig anzunehmen, dass eine zelluläre Wirkung, die durch EMF auf Drosophila verursacht wird, auch im menschlichen Organismus zu erwarten ist. Der Vorteil bei der Untersuchung der Wirkung auf Drosophila ist der viel kürzere Lebenszyklus, aufgrund dessen eine Wirkung innerhalb weniger Stunden oder Tage beobachtet werden kann.
Lebende Organismen waren im Laufe der biologischen Evolution ständig statischen, elektrischen und magnetischen Feldern der Erde ausgesetzt. Während bei normaler Exposition gegenüber diesen natürlichen Umgebungsfeldern keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit zu erwarten sind, werden Schwankungen ihrer Intensität in der Größenordnung von ~20 % während „geomagnetischen Stürmen“, die auf periodische Veränderungen der Sonnenaktivität zurückzuführen sind, mit erhöhten Raten von Gesundheitsstörungen bei Mensch und Tier in Verbindung gebracht, darunter Nerven- und psychische Erkrankungen, hypertensive Krisen, Herzinfarkte, zerebral bedingte Unfälle und Todesfälle. Da lebende Organismen keinen Schutz gegen Schwankungen in der Größenordnung von ~20 % der natürlichen EMF haben, ist es realistisch zu erwarten, dass sie keinen Schutz gegen EMF besitzen, die unvorhersehbar und zu ~100 % schwanken. Daraus ergibt sich, dass die Variabilität der EMF-Exposition ein äußerst wichtiger Faktor ist, damit die spezifische Art der polarisierten EMF gesundheitliche Wirkungen hervorrufen kann. Mit jeder neuen Generation von Telekommunikationsgeräten (z. B. Mobiltelefone der 3., 4. und 5. Generation oder jeweilige Basisstationen) steigt die Menge der in jedem Augenblick übertragenen Informationen, was zu einer größeren Variabilität und Komplexität der Signale führt, an die sich die lebenden Zellen/Organismen noch weniger anpassen können. Dieser für die biologische Aktivität und den Schutz der öffentlichen Gesundheit wichtige Punkt sollte durch einen direkten Vergleich der Auswirkungen zwischen simulierten und realen HF-EMF experimentell weiter bestätigt werden. (AT)