Wirkung von 2,45-GHz-Mikrowellen-Strahlung auf das Innenohr: Eine histopathologische Studie über 2,45-GHz-Mikrowellen-Strahlung und Cochlea.

Ein Cochlea-Implantat besteht aus einem Gerät im Innenohr und einem externen Sprach-Prozessor, der Menschen mit Hörverlust das Hören über verschiedene Frequenzen (900 MHz, 1,8 und 2,45 GHz) ermöglicht. Die Funktion dieser Geräte, die direkt in das Hörorgan eingesetzt werden, wirken sich auch auf das restliche Hörvermögen aus. Es ist gut bekannt, dass Mikrowellen zelluläre und molekulare Prozesse in Lebewesen schädigen. Aufgrund der Wärmewirkung muss den spezifischen Absorptionsraten (SARs) in verschiedenen Organen wie Gehirn, Gehör, Augen, Speicheldrüsen und Haut besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Der SAR-Wert gibt die Menge an Energie an, die die thermische Wirkung der Mikrowellenstrahlung im Gewebe erzeugt. Auch in menschlichen Cochlea-Implantaten kommt es nach SAR-Modellrechnungen zu Erwärmungen. Außer der Wärmewirkung können auch Zellteilung und DNA-Replikation über unklare nicht-thermische Mechanismen beeinträchtigt werden. Man hat biologische Wirkungen zwischen 915 und 2450 MHz entdeckt, die als auditorischer Effekt von Mikrowellen bezeichnet werden. Mobiltelefone und Bluetooth-Kopfhörer werden oft viele Stunden täglich nah am Ohr positioniert, deshalb ist es zwingend erforderlich, die schädliche Wirkung der Mikrowellenstrahlung auf das Hörorgan zu untersuchen, besonders das empfindliche Corti-Organ im Ohr. Im Corti-Organ werden mechanische Schwingungen in elektrische Pulse umgewandelt. Diese Studie untersuchte die dosisabhängige Wirkung elektrischer Felder von WLAN-Strahlung niedriger Dosis auf Ratten, vom ersten Tag der Trächtigkeit, 21 Tage im Mutterleib bis 45 Tage nach der Geburt. Histologische Untersuchungen sind die zuverlässigsten Wege zur Bestimmung der schädlichen Wirkungen von Mikrowellen auf die Hörschnecke. Es wurde gezeigt, dass Caspasen wichtige Regulatoren bei der Apoptose (programmierter Zelltod) sind, und dass Mikrowellen in Hirnzellen Apoptose über die klassische Mitochondrien-abhängige Caspase-3 auslösen. Mit der TUNEL-Methode können DNA-Strangbrüche im letzten Schritt der Apoptose identifiziert werden.

12 trächtige Ratten und anschließend ihre neugeborenen männlichen Nachkommen wurden WLAN-Frequenz (2,45 GHz) verschiedener elektrischer Feldstärken ausgesetzt. Die Kontrollgruppe erhielt keine Feldbelastung. Für die histologischen Untersuchungen wurden 6 Gruppen gebildet: je Gruppe 2 trächtige Tiere und 5–7 männliche Nachkommen. Die elektrischen Feldstärken betrugen 0,6 V/m, 1,9 V/m, 5 V/m, 10 V/m und 15 V/m und die SAR-Werte am Innenohr 0,325 mW/kg, 0,4 mW/kg, 2,3 mW/kg, 12 mW/kg und 32 mW/kg. Die elektrischen und magnetischen Feldstärken in der Umgebung reichten von 0,001–0,18 V/m und von 0,0011–0,095 A/m. Vom Zeitraum der 21-tägigen Trächtigkeit über den Tag der Geburt bis 45 Tage nach der Geburt erfolgte die Bestrahlung der Neugeborenen 1 Stunde täglich. Trommelfell und äußerer Gehörgang wurden unmittelbar nach der Bestrahlung mikroskopisch untersucht, Tiere mit Trommelfellperforation und akuten Ohrentzündungen wurden ausgeschlossen. Die Hirnstamm-Reaktion (Hörschwelle) wurde vor Beginn und unmittelbar nach der Bestrahlung ipsi- und contralateral gemessen. Am Ende der 45 Tage nach der Geburt wurde das Gewebe des Hörorgans entnommen und zu histologischen und immunohistochemischen Untersuchungen aufbereitet (Paraffineinbettung, TUNEL-Test für die Apoptoserate, DNA-Fragmentierung mit Caspase-3 und -9). Alle Auswertungen führten 2 Personen verblindet durch.

Es gab keine signifikanten Unterschiede der Hörschwellen zwischen vor und nach der Bestrahlung bei den Gruppen Kontrolle, 0,6 V/m, 1,9 V/m und 5 V/m, aber signifikante Unterschiede bei 10 V/m und 15 V/m nach Bestrahlung. Vor der Bestrahlung gab es keine signifikanten Unterschiede in der Hörschwelle, das zeigt, dass die Hörschwellen homogen sind. Nach Bestrahlung gab es signifikante Unterschiede ab 5 V/m und darüber. Die Reaktion des Hirnstamms zeigt, dass die Schwelle nach der Bestrahlung signifikant zunahm ab Dosis 5 V/m und erreicht Signifikanz bei 10 und 15 V/m. Mit Zunahme des elektrischen Feldes erhöhten sich dosisabhängig auch DNA-Schädigung und Apoptose.

2,45-GHz-WLAN-Strahlung steigert die Expression von Caspase-3 und Caspase-9 im Corti-Organ. Caspase-3 und Caspase-9 wurden gewählt, weil die beiden Enzyme den Verlauf der Apoptose wiedergeben. Apoptoserate und Immunaktivität in der Hörschnecke steigen dosisabhängig an, selbst bei niedriger Dosis schädigt die 2,45-GHz-Strahlung das Innenohr und erzeugt Apoptose. Mit anderen Worten: WLAN-Strahlung schädigt das Hörorgan. Direkte Ursachen für Gehörschädigungen sind Entzündungen im Corti-Organ und Apoptose. Diese Studie hat keine direkte klinische Bedeutung, weitere Studien sollten folgen. (IW)