Monochromatisches Rotlicht schützt Embryonalzellen vor oxidativem Stress durch Mikrowellen.

Epidemiologische Studien und Tierversuche zeigten ein Krebs erregendes oder Krebs förderndes Potenzial von Mobilfunkstrahlung geringer Intensität. Auch mutagene und oxidative Wirkungen der Strahlung wurden vielfach nachgewiesen, über 90 % der Arbeiten zeigten signifikante Wirkungen. Die Mikrowellen geringer Intensität können trotz der nicht-ionisierenden Eigenschaften Systeme von reaktiven Sauerstoffmolekülen (ROS) aktivieren. Neben einigen Antioxidantien wie Melatonin, Vitamine E und C, Selen und L-Carnithin kann monochromatisches Licht von Helium-Neon-Laser und LED die oxidative Schädigungen mildern und den oxidativen Status von Lebewesen verändern. In dieser Studie wird gezeigt, dass durch 900 MHz oxidativer Stress in Embryozellen von Wachteln erzeugt wird, der mit monochromatischem Rotlicht gemildert werden kann.

3 Gruppen mit je 8–10 Eiern von Japanischen Wachteln (Gruppe 1: Bestrahlung der Embryos mit 900-MHz-Strahlung (14 μW/cm², SAR 0,17 mW/kg) für 120 Stunden (5 Tage) bei Raumtemperatur, danach 38 Stunden im Inkubator = 158 Stunden. Gruppe 2: zusätzlich zur 900-MHz-Bestrahlung bekamen die Eier Bestrahlung mit Rotlicht (180 Sekunden, je 60 in der 2., 8. und 24. Stunde der Inkubation im Dunkeln mit 0,1 mW/cm², Wellenlänge 630–650 nm). Gruppe 3: unbehandelte Kontrolle. Untersucht wurden die Entwicklung der 38 Stunden alten Embryos, die Rate der Lipidperoxidation und die Aktivitäten der Enzyme SOD und Katalase im Gewebe der Embryos. Ein in vitro-Experiment mit SOD und Katalase sollte untersuchen, ob die 900 MHz direkt auf die Enzyme einwirken oder ob es sich um eine Feedback-Reaktion der Katalase auf Überproduktion von ROS handelt. Für die Aktivitäts-Messungen der Enzyme wurden die Ansätze mit 0,25 μW/cm² bzw. 0,1 mW/cm² für 10 min bestrahlt.

Die Entwicklung der Embryos der 900-MHz-Gruppe war leicht, aber signifikant im Wachstum verzögert gegenüber der Kontrolle, die anderen Embryos entwickelten sich normal bis zur 38. Stunde. Das Rotlicht bewirkte eine Entwicklung entsprechend der Kontrollgruppe. Bei den bestrahlten Embryos war die MDA-Konzentration signifikant höher als bei der Kontrolle (37,5 %), das Rotlicht verminderte die Konzentration signifikant (30,4 %). Die SOD-Aktivität war nicht-signifikant geringer in der 900-MHz-Gruppe gegenüber der Kontrolle (17,3 %), durch Rotlicht gab es keine signifikante Änderung der SOD-Aktivität bei 38 Stunden. Die Katalase-Aktivität war in der 900-MHz-Gruppe signifikant vermindert im Vergleich zur Kontrolle (78,6 %), Rotlicht reaktivierte das Enzym um 99,2 % im Vergleich zur 900-MHz-Bestrahlung allein. Bei den in vitro-Experimenten ergaben sich folgende Befunde: signifikante Verminderung der SOD-Aktivität (64,3 %), das Rotlicht verbesserte die Aktivität (46 %); die Katalase-Aktivität war nach Kurzzeitbestrahlung mit 900 MHz um 23,4 % geringer als bei der Kontrolle, die Rotlicht-Behandlung erhöhte die Katalase-Aktivität signifikant um 21,4 % im Vergleich zur bestrahlten Gruppe.

Die antioxidativen Enzyme SOD und Katalase werden durch 900 MHz in ihrer Aktivität gehemmt und das monochromatische Rotlicht kann die Aktivität wieder steigern. Das monochromatische Rotlicht hat möglicherweise ähnliche Wirkungen wie die klassischen Antioxidantien. Die beiden Enzyme absorbieren im Rotbereich des Spektrums, es könnten Konformationsänderungen verursacht werden. Es gibt einen Zusammenhang zwischen oxidativem Stress, epigenetischen Veränderungen und Karzinogenese. Ständige Schädigung durch oxidativen Stress kann Zellen transformieren, da ROS wichtige Überträger für intrazelluläre Signalkaskaden sind. LED-Rotlicht könnte eine Möglichkeit sein, Schutzmaß-nahmen gegen Strahlenschäden zu entwickeln.