Der flächendeckende Ausbau von 5G-Mobilfunknetzen neben bestehenden GSM-Technologien hat die Notwendigkeit verstärkt, potenzielle biologische Auswirkungen einer gleichzeitigen Exposition gegenüber mehreren hochfrequenten elektromagnetischen Feldern (HF-EMF) zu untersuchen. Eine neue französische Studie untersuchte die Auswirkungen der gleichzeitigen Exposition gegenüber 5G-modulierten 3,5-GHz- und GSM-modulierten 1,8-GHz-Signalen auf die elektrische Aktivität von Neuronen, die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in den Mitochondrien sowie die zellulären Stressproteinreaktionen in Neuronen und Hautfibroblasten. Bei solchen Trägerfrequenzen zwischen 1 und 4 GHz, die typisch für GSM bis hin zu Low-Band-5G sind, beträgt die Eindringtiefe in biologisches Gewebe etwa 1 cm. Daher sollten die Hautzellen und das zentrale Nervensystem, insbesondere die Neuronen der Hirnrinde, im Mittelpunkt des Interesses stehen. Frühere Studien zur sequenziellen Exposition deuten darauf hin, dass die biologischen Auswirkungen einer Mehrfrequenz-Exposition möglicherweise ausgeprägter sind als die einer Einfrequenz-Exposition, und unterstreichen die Notwendigkeit, zu verstehen, wie HF-EMF bei mehreren Frequenzen zusammenwirken.
Primäre kortikale Neuronen und immortalisierte menschliche Hautfibroblasten wurden HF-EMF mit spezifischen Absorptionsraten (SAR) von 1 bzw. 4 W/kg für 15 Minuten bzw. 24 Stunden ausgesetzt. Die neuronale Aktivität wurde mithilfe von Multi-Elektroden-Arrays analysiert, die mitochondriale Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) wurde mit MitoSOX Red gemessen. Die Aktivität von Stressproteinen wurde mittels Biolumineszenz-Resonanz-Energieübertragungs-Assays (BRET) untersucht, die auf die Proteine RAS, PML und HSF1 abzielten. BRET ist eine zellbasierte Technik, mit der Protein-Protein-Wechselwirkungen und Konformationsänderungen von Proteinen in Echtzeit beobachtet werden können. HSF1 (Hitzeschockfaktor 1) ist ein stressreaktiver Transkriptionsfaktor, der als Reaktion auf Proteindenaturierung bzw. -schädigung die Expression von Hitzeschockproteinen wie HSP70 und HSP90 aktiviert. RAS-Proteine fungieren als molekulare Schalter, die die Zellproliferation und -teilung steuern. PML reguliert Apoptose, Seneszenz und antivirale Reaktionen.
Die EMF-Expositionsaufbauten basierten auf einem Zellkulturinkubator, der zu einem Expositionssystem in Form einer Hallkammer für die Exposition von Hautfibroblasten umgebaut wurde, sowie auf einer offenen transversalen elektromagnetischen Zelle (TEM-Zelle), die zur Exposition von Neuronen eingesetzt wurde. Die Signale zweier Signalgeneratoren wurden kombiniert und verstärkt und anschließend in der Hallkammer bzw. der TEM-Zelle emittiert. Das für diese Studie verwendete 3,5-GHz-Signal ist ein echtes 5G-NR-Signal und nicht nur eine reine 3,5-GHz-Sinusfrequenz (gilt auch für das GSM-Signal).
Eine gleichzeitige Exposition bei 4 W/kg (2 W/kg pro Signal) führte zu keinen signifikanten Auswirkungen auf die Burst- und Feuerungsraten kortikaler Neuronen. Dies steht im Einklang mit früheren Ergebnissen der gleichen Forschergruppe, die zeigten, dass 5G-modulierte 3,5-GHz-Signale bei SAR-Werten von 1 und 3 W/kg die neuronalen Feuerungs- oder Burst-Raten in vitro nicht veränderten [1]. Bei deutlich höheren SAR-Werten (28 W/kg) zeigte diese frühere Studie jedoch eine deutliche Hemmung der neuronalen elektrischen Aktivität. Die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen müssen jedoch noch aufgeklärt werden.
Die vorliegende Studie fand weder bei 1 noch bei 4 W/kg Auswirkungen auf die mitochondriale ROS-Produktion in Fibroblasten. In den BRET-Assays, wurden sowohl bei 1 als auch bei 4 W/kg geringe Auswirkungen auf die basalen Aktivierungsniveaus von RAS und PML beobachtet, ebenso wie auf die maximale Wirksamkeit von PMA und As₂O₃ bei der Aktivierung von RAS bzw. PML (bei 1 W/kg nur für RAS und sowohl bei 1 als auch bei 4 W/kg für PML).
Eine gemeinsame Exposition bei 1 und 4 W/kg führte zu einer Abnahme des RAS-Basal-BRET, die jeweils 13 % und 26 % der maximalen Wirksamkeit des spezifischen Toxins PMA auf die RAS-BRET-Sonde entspricht. In ähnlicher Weise löste die Exposition bei 1 und 4 W/kg eine geringe Erhöhung des Wertes der PML-BRET-Sonde aus, welche etwa 16 % bzw. 13 % der maximalen Wirksamkeit des spezifischen Toxins Arsentrioxid (As₂O₃) entspricht. Die maximale Wirksamkeit von PMA und As₂O₃ bei der Aktivierung von RAS bzw. PML (beides Toxine die diese Stressproteine maximal aktivieren) war jedoch leicht verringert.
Es konnten keine Auswirkungen der gemeinsamen 5G- und GSM-Exposition auf die Basalaktivität von HSF1 festgestellt werden.
Laut der Beschreibung ihrer Ergebnisse im Abstract liefert die gleichzeitige Exposition gegenüber 5G und GSM keine schlüssigen Belege für deutliche biologische Auswirkungen, und die beobachteten Abweichungen waren, sofern vorhanden, von geringer Amplitude und lagen wahrscheinlich im Bereich der experimentellen Variabilität. In ihrer Diskussion zeichnen die Autoren jedoch ein differenzierteres Bild. Sie stellen einen ausführlichen Vergleich zahlreicher ähnlicher Studien vor, darunter auch einige ihrer eigenen französischen Forschungsgruppe, und weisen darauf hin, dass viele Studien subtile Effekte festgestellt haben, die oft im Widerspruch zu denen früherer Studien stehen. Dies sehen sie als Beleg für hochkomplexe Wechselwirkungen von HF-EMF mit biologischen Systemen an, und bei den Studien, die Effekte festgestellt haben, ist bislang ungeklärt, wie diese entstehen.
Was die ROS-Produktion in den Mitochondrien betrifft, so fand die vorliegende Studie – in scharfem Kontrast zu ihren früheren Ergebnissen, bei denen allein 5G-modulierte HF-EMF bei 1 W/kg, nicht jedoch bei 4 W/kg zu einer Abnahme der mitochondrialen ROS-Spiegel in Fibroblasten führten [2] – weder bei 1 noch bei 4 W/kg Auswirkungen auf die mitochondriale ROS-Produktion in Fibroblasten. „Insgesamt könnten diese Beobachtungen darauf hindeuten, dass die Kombination aus 5G- und GSM-Signalen die Produktion mitochondrialer ROS und die Signalübertragung von Stressproteinen anders moduliert als die Exposition gegenüber einer einzelnen Frequenz. Die Heterogenität der Ergebnisse erschwert jedoch die Ableitung eindeutiger Schlussfolgerungen erheblich, da die festgestellten Effekte offenbar nicht nur von der Art des Signals (5G allein, GSM allein oder 5G + GSM) abhängen, sondern auch von der SAR, dem untersuchten Zelltyp und möglicherweise weiteren, noch nicht identifizierten Faktoren.“
Anmerkungen der Redaktion:
Es handelt sich um eine gründlich geplante und gut durchgeführte Studie, die Effekte geringer Amplitude feststellt (im Vergleich zu starken Toxinen, die die untersuchten Stressreaktionswege maximal aktivieren). Die Autoren spielen diesen Aspekt zwar etwas herunter, aber vielleicht spiegeln ihre Ergebnisse die Realität wider. Möglicherweise sind die Auswirkungen der 5G-GSM-Exposition auf isolierte Zellen nur schwach schädlich. Aber ist es klug, schwache Gifte zu ignorieren? Und warum zeigen viele In-vivo-Studien im Vergleich zu Zellkulturstudien stärkere schädliche Auswirkungen [3, 4]? Die Beschränkung auf eine reine Neuronenkultur ist ein mögliches Manko, da viele Studien mittlerweile gezeigt haben, dass Neuronen immer im Wechselspiel mit Astrozyten und anderen Gehirnzellen wie Mikroglia stehen, und isolierte Neuronen in vielen Situationen anders reagieren als eigentliches Gehirngewebe. Tri-Kulturen würden eine bessere Simulation von Gehirngewebe darstellen.
Das sehr differenzierte Bild, das die Studienautoren malen, und die Zusammenfassung vieler früherer experimenteller Ergebnisse, verdeutlichen, warum der Bereich der elektromagnetischen Felder bislang von Komplexität, Unübersichtlichkeit und unzulänglichen Kausalzusammenhängen geprägt ist. Diese Fragen werden wahrscheinlich erst geklärt werden, sobald die genauen Mechanismen, wie elektromagnetische Felder die Biologie beeinflussen, besser verstanden sind. (AT)
1. Patrignoni L, Hurtier A, Orlacchio R, Joushomme A, Poulletier de Gannes F, Lévêque P et al. (2024). Evaluation of mitochondrial stress following ultraviolet radiation and 5G radiofrequency field exposure in human skin cells. Bioelectromagnetics, 45(3), 110-29. https://doi.org/10.1002/bem.22495
2. Canovi A, Orlacchio R, Poulletier de Gannes F, Lévêque P, Arnaud-Cormos D, Lagroye I et al. (2023). In vitro exposure of neuronal networks to the 5G-3.5 GHz signal. Frontiers in Public Health, 11, 1231360. https://doi.org/10.3389/fpubh.2023.1231360
3. Souchelnytskyi S (2025). Human cells response to electromagnetic waves of radio and microwave frequencies. The Ukrainian Biochemical Journal, 97(6), 5-22. https://doi.org/10.15407/ubj97.06.005
4. Weller SG, McCredden JE, Leach V, Chu C, Lam AK (2025). A scoping review and evidence map of radiofrequency field exposure and genotoxicity: assessing in vivo, in vitro, and epidemiological data. Frontiers in Public Health, 13, 1613353. https://doi.org/10.3389/fpubh.2025.1613353