Wirkungen von elektromagnetischen Feldern auf den Neuropeptid-Transkript-Gehalt im Synganglion von Ixodes ricinus.

Jüngste Studien, die EMF-vermittelte Veränderungen im Verhalten von Zecken untersuchten, haben eindeutig die Fähigkeit von Zecken gezeigt, elektromagnetische Felder wahrzunehmen. Interessanterweise wurde das Vorhandensein von Bakterien (Rickettsia spp.) in Zecken mit einer Verstärkung der Reaktion infizierter Zecken auf Strahlung in Verbindung gebracht (mögliche Verbindung zu EHS, Anmerkung der Red.).

Die physiologische Grundlage der bei bestrahlten Zecken beobachteten Verhaltensreaktionen ist nicht geklärt. Die Konzentration von Neurotransmittern und Neuropeptiden könnte jedoch eine Rolle hierbei spielen. Neuropeptide sind kleine Proteinmoleküle, von denen bekannt ist, dass sie in spezifischen neuronalen oder neuroendokrinen Zellen exprimiert werden und eine Vielzahl physiologischer Prozesse regulieren, z. B. Fütterung, Entwicklung, Fortpflanzung, Homöostase, Wachstum, Verdauung, Diurese, Schlaf oder Stress. Bis heute wurden im zentralen Nervensystem der Zecke, dem Synganglion, 38 verschiedene Neuropeptid-Gene identifiziert. Die hier betrachtete Studie untersuchte den Einfluss verschiedener 900 MHz EMF-Intensitäten auf vier ausgewählte Neuropeptid-Transkripte in männlichen und weiblichen Ixodes ricinus Synganglien im Erwachsenenstadium.

360 erwachsene Zecken (Ixodes ricinus), 180 männliche und 180 weibliche, wurden verwendet. Die Zecken wurden im Frühjahr 2022 im Nordosten der Slowakei auf einer Wiese gesammelt. Alle Zecken wurden in 16 bestrahlte und 8 Kontrollgruppen mit jeweils 5 Zecken pro Gruppe eingeteilt. Ein Signalgenerator wurde als Quelle einer kontinuierlichen 900-MHz-Hochfrequenz verwendet und an eine Hohlleiter-Hornantenne angeschlossen, die etwa 2 m von dem Versuchsbehälter mit den Zecken entfernt war. Die bestrahlten Gruppen wurden zwei verschiedenen Intensitäten elektromagnetischer Strahlung (2 V/m und 40 V/m) bei unterschiedlich langen Expositionszeiten (10 min, 1 h, 3 h und 24 h) ausgesetzt. Unmittelbar nach der Befeldung wurden die Zecken unter dem Mikroskop seziert und die Synganglien entfernt. Die Gesamt-RNA wurde isoliert und unter Verwendung von Oligo-Primern in cDNA umgeschrieben. Um die Veränderung der mRNA-Spiegel zu bestimmen, wurde eine qRT-PCR mit einem Thermocycler durchgeführt. Vier zufällig ausgewählte Neuropeptidgene wurden getestet: Allatotropin (at), FGLa-verwandtes Allatostatin (fgla/ast), Kinin und Arginin-Vasopressin-ähnliches Peptid (avpl). Die relativen Transkriptionsniveaus wurden mit der ∆∆Ct-Verhältnismethode berechnet und als Fold Change-Wert ausgedrückt.

Reduzierte mRNA-Konzentrationen von at wurden in den meisten der bestrahlten Gruppen gefunden, signifikant nach einer Stunde Bestrahlung bei beiden Geschlechtern. Bei den Weibchen waren die Werte nach einstündiger Exposition um das 0,53- und 0,21-fache reduziert, bei den Männchen um das 0,26- und 0,14-fache. Bei den Weibchen, die einer 40 V/m-Strahlung ausgesetzt waren, waren die Transkript-Gehalte von at nicht nur nach der bereits erwähnten einstündigen Bestrahlung, sondern auch nach 3 (0,06-fach) und 24 Stunden (0,04-fach) signifikant reduziert.

Ein Anstieg der mRNA-Konzentrationen von fgla/ast wurde bei allen mit 2 V/m bestrahlten Weibchen festgestellt, wobei die Veränderungen zwischen 2,05 und 10,77 lagen. Der 10,77-fache Anstieg bei den weiblichen Tieren, die 3 Stunden lang mit 2 V/m bestrahlt wurden, war signifikant. In den weiblichen Gruppen, die 1 Stunde oder länger bei 40 V/m exponiert waren, waren die fgla/ast-Werte signifikant reduziert: 0,27-fach nach 1 h, 0,21 nach 3 h und 0,14-fach nach 24 h Exposition.

Für die avpl-Gruppe wurden statistisch signifikante Wirkungen nur bei Weibchen beobachtet. Bei der Kinin-Gruppe wurden statistisch signifikante Wirkungen nur bei den Weibchen bei der höheren Intensität von 40 V/m beobachtet, und zwar ab 10 Minuten Bestrahlung, die sich aber nach 24 Stunden Bestrahlung wieder normalisierten.

Es wurde eine signifikante Abnahme der Transkript-Konzentrationen in allen weiblichen Gruppen gefunden, die 1 bis 3 Stunden lang bei Hochfrequenz-Befeldung höherer Intensität exponiert wurden. Für zwei der vier getesteten Neuropeptide (at und fgla/ast) wurden in der niedrigen Befeldungs-Bedingung von 2 V/m nach 1 Stunde Befeldung (aber nicht nach nur 10 min) signifikant verringerte Transkript-Spiegel für beide Geschlechter gefunden.

Die Autoren stellten Unterschiede in den Konzentrationen von Neuropeptid-mRNAs im Synganglion der Zecken nach Exposition mit elektromagnetischer Strahlung unterschiedlicher Intensität fest. Frühere Studien an Drosophila und Honigbienen berichteten über unterschiedliche Wirkungen hochfrequenter Strahlung auf den Organismus, die von den verwendeten Strahlungsparametern abhängen. Modulation, gepulste Felder, Intensität und spezifische Absorptionsrate wurden als Faktoren angeführt, die die biologischen Wirkungen der Exposition verstärken. Über die Auswirkungen von EMF auf das Nervensystem von Gliederfüßern liegen nur wenige Informationen vor. In bereits veröffentlichten Arbeiten über Drosophila wird vermutet, dass EMF die Signalwege der Ecdysteroid-Produktion und den Gehalt an biogenen Aminen im Gehirn beeinflussen können. Die in dieser Arbeit untersuchten Neuropeptidgene wurden willkürlich ausgewählt, da bisher keine früheren Studien über Neuropeptidgene bei Arthropoden unter dem Einfluss von EMFs veröffentlicht wurden. Leider sind die spezifischen Funktionen der untersuchten Neuropeptide in Zecken noch nicht bekannt, so dass eine umfassendere Studie erforderlich ist, um die Auswirkungen von EMF auf die beobachteten Neuropeptide zu verstehen. (AT)