Wirkungen von 1,5 und 4,3 GHz Mikrowellen-Strahlung auf die kognitive Funktion und die Hippocampus-Gewebe-Struktur bei Wistar-Ratten.

Hochfrequente Strahlung ist zu einem Bestandteil des alltäglichen Lebens geworden. Sie bringt viele Annehmlichkeiten, z.B. in Form von drahtloser Kommunikation mit sich, löst allerdings auch Diskussionen über negative gesundheitliche Auswirkungen aus. Das zentrale Nervensystem gilt als einer der empfindlichsten Angriffspunkte für Hochfrequenzbelastung. Mikrowellenstrahlung des L- und C-Bandes werden häufig für Kommunikation, z.B. bei Wettersatelliten, Radargeräten aber auch WLAN (IEEE 802.11a) genutzt. Studien zu den Auswirkungen von Mikrowellen- bzw. Hochfrequenzstrahlung konzentrieren sich meist auf eine Frequenz, tatsächlich sind wir jedoch einer Vielzahl von Frequenzen gleichzeitig ausgesetzt. Die vorliegende Studie untersucht die Wirkung von 1,5 und 4,3 GHz Hochfrequenz, sowohl einzeln als auch kombiniert, auf Verhalten und Hippocampus von Ratten in vivo.

Insgesamt befeldeten die Autoren 140 männliche Wistar-Ratten, welche in 4 Gruppen unterteilt wurden: S (schein-befeldet); L10 (1,5 GHz, 10 mW/cm² für 6 min., SAR-Wert: 3,7 W/kg), C10 (4,3 GHz, 10 mW/cm² für 6 min., SAR-Wert: 3,3 W/kg) und LC10 (1,5 GHz, 10 mW/cm² für 6 min + 4,3 GHz, 10 mW/cm² für 6 min., SAR-Wert: 3,7 für 6 min. + 3,3 für 6 min). Bei der LC-Gruppe wurde also die Befeldung im L- und C-Band nacheinander durchgeführt. Im Anschluss führten die Autoren unterschiedliche Analysen zu unterschiedlichen Zeitpunkten durch. Das Verhalten wurde mittels Morris‘-Wasserlabyrinth 1, 2, 3, 7, 14 und 28 Tage nach Befeldung überprüft. Die elektrische Aktivität des Gehirns (EEG), Morphologie des Hippocampus und Nissl-Schollen-Gehalt der Neuronen wurden 1, 7, 14 und 28 Tage nach der Bestrahlung analysiert. Die Aktivität der Enzyme des Energiestoffwechsels LDH (Laktatdehydrogenase) und SDH (Succinatdehydrogenase) wurden nach Tag 1 und 7 bestimmt. Im Fall des Morris‘-Wasserlabyrinths betrug die Anzahl der Versuchstiere pro Gruppe 15, bei den anderen Analysen 5.

Die einzelne oder kombinierte Befeldung beider Frequenzen führte im Vergleich zur scheinbestrahlten Kontrollgruppe beim Wasserlabyrinth zu einer erhöhten durchschnittlichen Fluchtlatenz (AEL). Auch EEG-Wellen wurden durch L und LC Hochfrequenz signifikant verändert. Die Hippocampusmorphologie wies insbesondere 7 Tage nach der Befeldung (L, C und LC) signifikante, pathologische Veränderungen auf. Die meisten Schädigungen waren 14 Tage nach Bestrahlung regeneriert, spätestens jedoch 28 Tage nach Bestrahlung. Es wurde ein Trend beobachtet, demzufolge die kombinierte LC-Befeldung stärkere pathologische Veränderungen hervorrief als die einzelnen Frequenzen. Der Gehalt der Nissl-Schollen wurde durch die Hochfrequenzeinwirkung (L, C und LC) 7 und 14 Tage nach Bestrahlung signifikant vermindert. Die Untersuchung der Enzymaktivität ergab eine signifikante Verringerung der LDH und SDH-Aktivität im Hippocampus für die kombinierte Bestrahlung, 7 Tage nach Befeldung. Die 1,5 GHz Belastung führte nach 7 Tagen zu einer Abnahme der SDH-Aktivität, die 4,3 GHz-Bestrahlung führte nicht zu einer Veränderung der Enzymaktivität.

Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass eine einmalige, kurzzeitige Hochfrequenzbefeldung signifikante Veränderungen der Lern- und Gedächtnisfähigkeiten sowie der Struktur und des Energiestoffwechsels des Hippocampus hervorrufen konnte. Die beobachteten EEG-Veränderungen der θ-Wellen und δ-Wellen deuten laut der Autoren auf eine Unterdrückung der elektrischen Gehirnaktivität hin. Die Nissl-Schollen, welche hauptsächlich aus rauem ER und freien Ribosomen bestehen, stellen wichtige strukturelle Merkmale von Neuronen dar. Die Autoren vermuten einen Zusammenhang zwischen der Abnahme der Nissl-Schollen und der Abnahme der Lern- und Gedächtnisfunktionen. Die beobachteten, negativen gesundheitlichen Auswirkungen der Hochfrequenz scheinen bei den gewählten Versuchsbedingungen reversibel. Es wurden keine Hinweise auf eine spezifische Interaktion zwischen den 1,5 und 4,3 GHz Mikrowellen gefunden. (RH)