Die Auswirkungen von elektromagnetischer Hochfrequenzstrahlung bei 2,45 GHz auf Komponenten der Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse bei männlichen Ratten.

Gehirn und Hoden sind über die Hypothalamus-Hypophysen-Gonaden-Achse (HPG-Achse) miteinander verschaltet. Beide Organe gelten als anfällig gegenüber Auswirkungen von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern (HF-EMF). Die Verschaltung zwischen Gehirn und Hoden beginnt im Hypothalamus, wo das Gonadotropin-freisetzende-Hormon (GnRH) ausgeschüttet wird. Dies wird seinerseits durch das Neuropeptid Kisspeptin (Kp) gesteuert. GnRH veranlasst die Hypophyse zur Ausschüttung des luteinisierenden Hormons (LH) und des Follikel-stimulierenden Hormons (FSH), welche in den Hoden die Testosteronbildung und Spermatogenese steuern. Testosteron wiederum übt eine negative Rückkopplung auf Hypothalamus und Hypophyse aus, was die Freisetzung von Kp, GnRH, FSH und LH vermindert und so physiologische Testosteronspiegel und Spermatogenese aufrechterhält. Die vorliegende Studie untersucht die Auswirkung von 2,45-GHz-WLAN auf die Hormonkaskade, einschließlich des übergeordneten Kisspeptins in männlichen Ratten.

18 adulte männliche Sprague-Dawley-Ratten wurden in drei Gruppen randomisiert (n = 6): scheinbefeldete Kontrolle (inaktiver Router), 4 h tägliche Befeldung und 24 h tägliche Befeldung. Als Strahlungsquelle diente ein handelsüblicher WLAN-Router, dessen 2,45-GHz-Antennen 60 Tage lang befeldeten. Das 5-GHz-Band blieb abgeschaltet. Die Käfige wurden im Abstand von 20 cm zum Router positioniert, der über ein Ping-Protokoll (zehn Pings pro Minute) aktiv gehalten wurde. Die maximale Leistungsdichte des Routers wurde vom Hersteller mit 0,141 W/m² angegeben, der Ganzkörper-SAR mit 0,41 W/kg beziffert. Nach dem Ende der Befeldung wurde die Bildung von Kisspeptin auf mRNA-Ebene im Hypothalamus untersucht. Gleichzeitig erfolgte eine Bestimmung des Kisspeptin-Spiegels im Serum (Proteinebene). Außerdem wurde die Konzentration von GnRH, FSH, LH und Testosteron im Serum sowie von Testosteron im Hodengewebe mittels ELISA quantifiziert. Die statistische Auswertung erfolgte über einfaktorielle ANOVA mit Tukey-Post-hoc-Test.

Die GnRH-Konzentration im Serum war bei beiden befeldeten Gruppen statistisch signifikant erhöht. Die Testosteronkonzentration im Hodengewebe war bei der 24-h-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant vermindert. Gleichzeitig wurde eine statistisch signifikante Verminderung des Serum-Testosteronspiegels der 24-h-Gruppe im Vergleich zur 4-h-Gruppe, nicht jedoch im Vergleich zur Kontrollgruppe beobachtet. Alle anderen untersuchten Parameter blieben ohne statistisch signifikanten Befund.

Die chronische Befeldung mit 2,45-GHz-WLAN unterhalb geltender Grenzwerte (kommerzieller WLAN-Router) kann selektiv in Komponenten der HPG-Achse eingreifen. Der GnRH-Anstieg bei unverändertem Kisspeptin weist nach Ansicht der Autoren auf eine Kisspeptin-unabhängigen, nicht-thermische Wirkung hin. Als möglicher Mechanismus wird oxidativer Stress im Hypothalamus diskutiert. Das Ausbleiben einer LH- und FSH-Antwort auf den GnRH-Anstieg erklären die Autoren mit einer Desensibilisierung der GnRH-Rezeptoren, da eine stoßweise Ausschüttung von GnRH essentiell ist für dessen physiologische Wirkung. Die Divergenz zwischen vermindertem testikulärem und erhöhtem Serum-Testosteron deute nicht auf eine gesteigerte Synthese, sondern auf einen verzögerten Testosteron-Abbau in der Niere oder einen beeinträchtigten Hormontransport hin.

Anmerkungen der Redaktion:

Das Resultat, dass sub-thermische HF-EMF-Befeldung die HPG-Achse schädigen kann, ist keine neue Erkenntnis. Die vorliegende Studie reproduziert dahingehend existierende Publikationen (1–3). Aus Sicht der Redaktion ist die Hypothese, dass möglicherweise der Testosteron-Abbau durch das WLAN beeinträchtigt wird, besonders interessant. Testosteron wird durch das Cytochrom P450 metabolisiert. Hochfrequenz ist mit mitochondrialer Dysfunktion und erhöhtem oxidativem Stress assoziiert. Kürzlich wurde Cytochrom b5 als essentieller Mediator biologischer EMF-Wirkungen identifiziert (4). Die Autoren benennen jedoch auch transparent zahlreiche Limitationen ihrer Studie: kleine Stichprobengröße, fehlende Verblindung (auch wenn standardisierte Verfahren wie die genutzten kaum Interpretationsspielraum geben) und das Fehlen relevanter biochemischer Marker (oxidative Stressmarker, enzymatische oder kinetische Parameter für Testosteron-Abbau). Die Kisspeptin-Bestimmung im Serum ist zudem methodisch wenig aussagekräftig, da das zentral gebildete Kp die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden kann. (RH)

1.        Jangid P, Rai U, Ahmed S, Singh S, Singh R (2025). Non-thermal biological effects of radiofrequency electromagnetic radiation: Mechanistic insights into male reproductive vulnerability in the era of ubiquitous exposure. Reproductive Toxicology, 138, 109087. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2025.109087

2.        Jaffar FHF, Osman K, Hui CK, Zulkefli AF, Ibrahim SF (2022). Long-term Wi-Fi exposure from pre-pubertal to adult age on the spermatogonia proliferation and protective effects of edible bird’s nest supplementation. Frontiers in Physiology, 13, 828578. https://doi.org/10.3389/fphys.2022.828578

3.        Maluin SM, Jaffar FHF, Osman K, Zulkefli AF, Mat Ros MF, Ibrahim SF (2024). Exploring edible bird nest’s potential in mitigating Wi-Fi’s impact on male reproductive health. Reproductive Medicine and Biology, 23(1), 1–13. https://doi.org/10.1002/rmb2.12606

4.        Kim J, Hwang Y, Kim S, Kwon D, Park J, Cho B, et al. (2026). Electromagnetic field-inducible in vivo gene switch for remote spatiotemporal control of gene expression. Cell, 189(11), 3465-3480.e23.  https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.03.029