Kurzfristige in vitro-Exposition von menschlichem Blut gegenüber 5G-Netzfrequenzen: Wirken sich Geschlecht und Frequenz zusätzlich auf die Morphometrie der Erythrozyten aus?

Diverse Studien weisen darauf hin, dass hochfrequente elektromagnetische Felder Auswirkungen auf Zellproliferation, Genexpression, Zellmembranfunktion sowie auf das Immunsystem, das hämatopoetische System und das Fortpflanzungssystem besitzen. Medizinische Fachkräfte, die mit Blutproben arbeiten, oder Patienten, die mobile Kommunikationsgeräte verwenden, können Blutproben Mobilfunk aussetzen. Dies kann sich möglicherweise auf die Qualität der Proben und dadurch auf diagnostische Ergebnisse, wie etwa das Blutbild auswirken. Auch medizinische Blutprodukte wie Erythrozyten- oder Thrombozytenkonzentrate können bei Herstellung, Lagerung und Handhabung in Mitleidenschaft gezogen werden, was sich negativ auf Haltbarkeit oder Funktionalität der Produkte auswirken kann. Dies ist für die Transfusionsmedizin von großer Bedeutung. Eine Überproduktion reaktiver Sauerstoffspezies durch Mobilfunk, kann die Erythrozytenmembran schädigen und damit die Verformbarkeit verringern. Diese Verformbarkeit ist notwendig, damit die Erythrozyten unbeschädigt enge Blutgefäße passieren können. Die vorliegende Studie untersucht die Auswirkungen von Mobilfunk verschiedener Frequenzen auf Parameter des großen Blutbilds, Erythrozytenmorphometrie und Thrombozytenaktivierung menschlicher Blutproben in vitro.

Die analysierten Blutproben wurden von insgesamt 30 gesunden Mitarbeitern (15 Frauen, 15 Männer) des Universitätsklinikum Zagreb, im Alter zwischen 25 und 40, gewonnen. Jede experimentelle Blutprobe besaß ihre eigene Kontrolle, welche gleichzeitig abgenommen wurde. Es wurden insgesamt 3 Blutproben im Abstand von jeweils 14 Tagen abgenommen. Das frisch abgenommene Blut wurde in vitro entweder mit 700 MHz, 2500 MHz oder 3500 MHz (5G) über 2 h mit einer elektrischen Feldstärke von 10 V/m bei Raumtemperatur in einer HCTEM-Zelle befeldet. Die Kontrollproben befanden währenddessen in demselben Raum unter identischen Bedingungen in einer Metallbox aus demselben Material wie die HCTEM-Zelle. Nach der Befeldung wurde ein großes Blutbild angefertigt. Außerdem wurde die Thrombozytenaktivierung mittels Durchflusszytometrie untersucht. Zu guter Letzt erfolgte eine Analyse der Erythrozytenmorphometrie. Dabei wurde das Zytoplasma der Erythrozyten vermessen und Parameter wie Länge, Breite, Fläche und Kontur bestimmt.

Weder Blutbild noch Thrombozytenaktivierung wiesen nach Befeldung im Vergleich zu den unbefeldeten Kontrollen Unterschiede auf. Die Erythrozytenmorphometrie zeigte jedoch signifikante geschlechts- und frequenzabhängige Veränderungen nach Befeldung. Die gravierendsten Auswirkungen auf die Morphometrie der menschlichen Erythrozyten wurde nach Befeldung mit 700 MHz festgestellt. Sowohl bei weiblichen als auch männlichen Erythrozyten nahmen Größe, Kontur und Membranrauheit signifikant zu, wobei die weiblichen Zellen eine gesteigerte Sensibilität gegenüber der Hochfrequenzstrahlung aufwiesen. Bei 2500 MHz und 3500 MHz wurden nur bei weiblichen Zellen signifikante Unterschiede der befeldeten Gruppen im Vergleich zu den Kontrollen festgestellt. Diese beinhalteten einen signifikant erhöhten Konturindex bei einem signifikant verminderten Festigkeits- und Formfaktor. Im Allgemeinen neigten die männlichen Erythrozyten eher zu einer stärkeren Membranrauheit und die weiblichen Erythrozyten zu stärkerer Vergrößerung und Rundung. Eine Clusteranalyse ergab auf Grundlage morphometrischer Indikatoren zwei Subpopulationen von Erythrozyten, wobei die erste aus kleineren runderen Erythrozyten mit glatten Membranen bestand, während die zweite Subpopulation größere Erythrozyten mit rauen Membranen aufwies. Nach Befeldung befanden sich im Vergleich zu den Kontrollen mehr Erythrozyten in der zweiten Subpopulation und dementsprechend weniger in der ersten. Dieser „Shift“ war jedoch nur für 700 MHz und 3500 MHz statistisch signifikant.

Die kurzzeitige Mobilfunkbefeldung mit drei unterschiedlichen Frequenzen, darunter 5G (3500 MHz), führte zur signifikanten Vergrößerung, Rundung und Membranrauheit der Erythrozyten. Anhand der erhobenen Daten ist kein Rückschluss darüber möglich, ob die Veränderungen vorübergehend und reversibel sind. Die schädlichen Auswirkungen des Mobilfunks sind bei weiblichen Erythrozyten, welche grundsätzlich eine größere Verformbarkeit aufweisen, stärker ausgeprägt. Die Autoren gehen von einer mechanischen Beschädigung des Zytoskeletts, einhergehend mit einer erhöhten Membrandurchlässigkeit und Verformbarkeit der Erythrozyten durch den Mobilfunk aus. Der „Shift“ hin zu einer größeren Subpopulation mit aufgerauten Membranen sei außerdem ein Indikator für eine beschleunigte Erythrozyten Alterung durch den Mobilfunk.

Anmerkung der Redaktion:

Das allgemeine Studiendesign (dreimalige Probennahme, Probenhandling, alle Analysen in Duplikaten durchgeführt) ist positiv hervorzuheben, allerdings wäre eine Scheinbefeldung der Kontrollen wünschenswert gewesen. Eine SAR-Bestimmung und eine zusätzliche Normalisierung der elektromagnetischen Felder auf einen einheitlichen SAR-Wert anstatt lediglich einer einheitlichen Feldstärke hätte möglicherweise zu einem besseren Verständnis der Zusammenhänge beitragen können. Irritierend fällt auf, dass die Autoren in ihrer gesamten Publikation von 5G-Mobilfunk sprechen, wobei lediglich eine der drei Frequenzen 5G-assoziiert ist (3500 MHz). Eine über die der Autoren hinausgehende Einordnung der Ergebnisse in vorhandene Literatur fällt schwer, da diese bereits umfangreich durchgeführt wurde und die Studienlage im Allgemeinen als dünn zu bezeichnen ist. Die aufgestellten Hypothesen sind, insbesondere ob ihrer Brisanz, ernstzunehmen. (RH)