Im Zuge des technologischen Fortschritts ist der Mensch immer häufiger einem breiten Spektrum elektromagnetischer Felder (EMF) ausgesetzt. Das Ziel der hier vorgestellten Übersichtsarbeit ist es, die Auswirkungen der EMF-induzierten Stoffwechselveränderungen auf die weiblichen und männlichen Fortpflanzungsorgane im Kontext des aktuellen Wissenschaftsstandes zu beleuchten. Untersuchungen an Mensch und Tier haben eine Reihe von gesundheitsschädlichen Wirkungen identifiziert, welche durch die Belastung mit EMF hervorgerufen werden können und eine zusätzliche Bewertung erfordern. In vivo (am lebenden Organismus, z.B. Nagetiere) und in vitro („im Reagenzglas“, z.B. Zellkulturen außerhalb eines lebenden Organismus) Studien zeigen, dass die Belastung mit EMF das zelluläre Gleichgewicht verändern, Kalziumkanäle aktivieren sowie hormonelle Funktionen, reproduktive Funktionen und das fetale Wachstum bei Tieren beeinflussen kann. Die Auswirkungen von EMF können in thermisch und nicht-thermisch unterteilt werden. Die thermische Wirkung gilt als relativ gut erforscht. Hierbei werden Moleküle innerhalb des Körpers durch das EMF in Schwingung gebracht, reiben aneinander und erzeugen dadurch Wärme. Die nicht-thermische EMF-Wirkung ist weniger gut erforscht und der genaue Mechanismus ist unbekannt. Sie kann die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies beinhalten, welche oxidativen Stress verursachen.
Die Autoren der Übersichtsarbeit haben die Ergebnisse von über hundert Studien analysiert, um den momentanen Kenntnisstand auf diesem Gebiet zusammenzufassen.
Auf zellulärer Ebene können durch EMF-hervorgerufene Veränderungen dazu führen, dass freie Radikale, Kalzium-vermittelte Wachstumsstörung, Proteinfehlfaltung und DNA-Schädigungen entstehen. Ein Mechanismus, wie freie Radikale durch den Einfluss von EMF entstehen könnten, ist die Fenton-Reaktion. Hierbei werden Hydroxylradikale in Anwesenheit von Eisen und EMF generiert. Die reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) führen unter anderem zu oxidativem Stress innerhalb der Zellen. Außerdem zeigen eine Reihe von Studien schädliche Auswirkungen von EMF in beiden Geschlechtern auf die Sexualhormone, Funktionen der primären Geschlechtsorgane, fetales Wachstum und Schwangerschaft. Bei dem Einfluss der EMF auf die Hoden spielt oxidativer Stress eine besonders wichtige Rolle. Während einige Studien darauf hinweisen, dass EMFs negative Wirkungen auf das männliche Fortpflanzungssystem haben, berichten andere, dass teilweise oder keine Auswirkungen zu finden sind. Die Autoren der Übersichtsarbeit führen diese inkonsistenten Ergebnisse auf den Einsatz unterschiedlicher Frequenzen, Leistungsdichten sowie Expositionszeiten zurück. Außerdem seien die induzierten Magnetfelder nicht standardisiert. Es finden sich jedoch immer mehr Hinweise, dass Mobilfunkstrahlung strukturelle und funktionale Schädigungen der Hoden, Veränderungen in Samenparametern, verminderte Spermienkonzentrationen sowie männliche Fruchtbarkeit verursachen können. Spermien sind auf Grund des mangelnden antioxidativen Schutzes besonders anfällig gegenüber ROS. Dadurch kann es durch EMF hervorgerufene Oxidationen der Spermienmembran geben. Auch die Spermienbeweglichkeit, ein wichtiger Parameter bei der männlichen Fortpflanzungsfähigkeit, wird durch reaktive Sauerstoffspezies negativ beeinflusst. Eine Studie mit 304 männlichen Teilnehmern zeigte, dass 65,7 % der Teilnehmer ohne Mobiltelefon eine Rate von über 50 % an beweglichen Spermien aufwiesen. Bei Teilnehmern, die zwei Jahre Mobiltelefone nutzen, besaßen nur noch 17 % eine bewegliche Spermienrate von über 50%. Eine weitere Wirkung von EMF auf die männliche Fruchtbarkeit ist das Hervorrufen von Apoptose (programmiertem Zelltod). Auch hier sind die Ergebnisse verschiedener Studien kontrovers. Es existieren jedoch Hinweise, dass durch das Einwirken von elektromagnetischen Feldern die Apoptose eingeleitet wird.
Dies resultiert in einer Studie in vermindertem Durchmesser der Hodenkanälchen und einer verminderten Schichtdicke der Epithelzellen. In den Hodenkanälchen findet die Spermienbildung statt. Außerdem nehmen EMF Einfluss auf die hormonelle Regulierung der Spermienbildung. Mehrere Studien berichten von verringerten Konzentrationen von Hormonen (u.a. Testosteron), welche für die Regulierung der Spermienbildung verantwortlich sind, auf Grund von EMF-Belastung. Es existieren Hinweise, dass die Leydig-Zellen (Ort der Testosteronproduktion) durch ROS negativ beeinflusst werden. Eine Studie mit 2110 männlichen Patienten einer Fruchtbarkeitsklinik untersuchte die Serumkonzentrationen verschiedener Sexualhormone. Die Autoren dieser Studie zogen den Schluss, dass Mobiltelefonie die Spermienqualität und männliche Fruchtbarkeit negativ beeinflusst.
Auch der Einfluss von EMF auf die weiblichen Geschlechtsorgane war Gegenstand der Übersichtsarbeit. Sowohl niederfrequente als auch hochfrequente EMF können zu Schädigungen der weiblichen Geschlechtsorgane beitragen. Daten aus Studien an Mensch und Tier haben gezeigt, dass EMF negative Auswirkungen auf Granulosazellen (Hilfszellen der Eizelle, wichtig für deren Reifung), Anzahl der Eibläschen (Einheit aus Eizelle und Hilfszellen), Gebärmutterschleimhaut, Eizellen und Embryoqualität haben können. Mehrere Studien beschreiben eine Beeinflussung der Differenzierung der Eizelle sowie Eibläschenreifung, bedingt durch niederfrequente Felder. Dies kann dazu führen, dass die Fruchtbarkeit durch Verringerung der Eierstockspeicher eingeschränkt wird. Auch hochfrequente Felder (z.B. 900 MHz, 2450 MHz) können negative Wirkungen auf die weibliche Fruchtbarkeit haben. So führen auch hier hochfrequente Felder zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies, welche oxidativen Stress verursachen, Zellmembranen oxidieren und Apoptose auslösen können. Dies kann unter anderem Granulosazellen schädigen. Die Studienlage ist allerdings auch bezogen auf die weiblichen Geschlechtsorgane nicht eindeutig. So existiert eine Untersuchung, die keine negative Wirkung von 2,45 GHz-Strahlung während der Schwangerschaft, auf die Fortpflanzungsorgane und die Fruchtbarkeit männlicher oder weiblicher Ratten feststellen kann. Experimente an Fruchtfliegen demonstrieren jedoch eine signifikante Reduktion der Fruchtbarkeit nach Bestrahlung mit hochfrequenter Strahlung. Es sind Ähnlichkeiten bei EMF-verursachten Furchtbarkeitsstörungen zwischen Insekten und Säugetieren in Bezug auf die Induktion von Apoptose feststellbar. Vergleichbar mit dem männlichen Hormonhaushalt scheinen EMF auch Auswirkungen auf den weiblichen Hormonhaushalt zu besitzen. Eine Studie stellt verringerte Konzentrationen von Prolaktin, Östrogen und Progesteron in weiblichen Ratten und ihren Nachkommen fest, welche während der Schwangerschaft mit hochfrequenten mit hochfrequenten Feldern bestrahlt wurden. Eine andere Untersuchung dokumentiert, dass hochfrequente Strahlung mittlerer und hoher Intensität die Befruchtungsraten und Blastulabildung (Blastula = frühes Embryonalstadium) von Mäusen reduzieren und damit die Wahrscheinlichkeit verringern, dass der Embryo sich einnisten kann.
Reproduktive Zellen scheinen gegenüber ionisierender und nicht-ionisierender Strahlung empfindlicher zu sein als andere Zellen, da sie während der Zellteilung schnelle Wachstumsraten aufweisen. Je schneller Zellen wachsen, desto größer ist die Chance, dass Fehler bei der Synthese verschiedener Biomoleküle eingebaut werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass von Mobiltelefonen ausgesendete Strahlung eine Reihe von gut dokumentierten, negativen Auswirkungen auf weibliche und männliche Fortpflanzungsorgane haben und zu reduzierter Fruchtbarkeit/Unfruchtbarkeit führen können. Die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, welche oxidativen Stress auslösen und unter anderem Zellmembranen oxidieren, scheint hierbei eine besondere Rolle einzunehmen. Obwohl eine Vielzahl von Studien über strukturelle und funktionelle Defizite von Hoden und Eierstöcken nach der Belastung mit EMF berichten, sind die grundliegenden Mechanismen noch nicht vollständig aufgeklärt. Die Autoren fordern für zukünftige Studien eine Standardisierung der Bestrahlung, um eine bessere Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu erzielen. (RH)