National Natural Science Foundation of China (81773463, 81741109), the China Postdoctoral Science Foundation (2016M601883), the Jiangsu Key Lab of senile disease prevention and translational medicine, the Suzhou Science and Technology Development project (SNG2017055).
Unter den Umweltrisikofaktoren für die männliche Fruchtbarkeit erregt Mobilfunkstrahlung große Aufmerksamkeit, da diese in den vergangenen Jahrzehnten rapide zugenommen hat und sich die Hinweise auf negative Auswirkungen verdichten. Die hier vorgestellte Studie untersucht die Wirkung von 1800 MHz-Hochfrequenz auf die Testosteronsynthese in vivo und in vitro. Um zugrundeliegende molekulare Mechanismen möglicher Auswirkungen aufzuklären, wird die Rolle des CaMKI/RORα-Signalweges analysiert.
Für den in vivo-Part der Studie wurden männliche Mäuse (n = 6) für 1 oder 2 h täglich mit 40 µW/cm² über einen Zeitraum von 32 Tagen befeldet. Der errechnete SAR-Wert betrug 0,0553 W/kg. Die in vitro-Untersuchung wurde an primären Leydig-Zellen durchgeführt, welche 2 h täglich über 3 Tage mit 40 µW/cm² bestrahlt wurden, resultierend in einem SAR-Wert von 0,046 W/kg. Es wurden sowohl schein- als auch nicht-bestrahlte Kontrollen verwendet. In vivo wurde die Hochfrequenzwirkung auf das Hodengewebe anhand von Testosteronkonzentration, Expression der für die Testosteronsynthese wichtigen Proteine StAR, P450scc, 3ß-HSD und P450c17 (Protein- und mRNA-Ebene) sowie die Signalproteine CaMKI und RORα (Protein- und mRNA-Ebene) bewertet (Die Ca2+-abhängige Kinase CaMKI kann die Transkription des RORα-Gens aktivieren, welches als „Uhrgen“ des zirkadianen Rhythmus die Testosteronsynthese beeinflussen kann, Anm. d. Redaktion). In vitro wurden die Testosteronkonzentration, Expression der Signalproteine (Protein- und mRNA-Ebene) und intrazelluläre Kalziumkonzentration untersucht.
Die Testosteronkonzentrationen und Expressionen aller untersuchten Proteine waren sowohl in vivo als auch in vitro nach Befeldung im Vergleich zu den Kontrollen statistisch signifikant vermindert. Bei den in vivo Experimenten konnte ein dosisabhängiger Trend festgestellt werden. Der in vitro Part zeigt eine verringerte intrazelluläre Kalziumkonzentration nach Befeldung im Vergleich zu den Kontrollen.
Diese Studie reiht sich in die wachsende Anzahl von wissenschaftlichen Publikationen ein, die auf eine biologische Hochfrequenzwirkung weit unterhalb von Sicherheitsrichtlinien hinweisen. Zusammengenommen liefern die Daten eine Grundlage für die Hypothese, dass die hochfrequenzbedingte Hemmung der Testosteronsynthese durch einen verringerten intrazellulären Kalziumspiegel angestoßen wird. Dieser führt zu weniger CaMKI, was RORα inaktiviert, was wiederum die Gene der Testosteronsynthese herunterreguliert und in weniger Testosteron resultiert. Studiendesign und Befeldung wurden sinnhaft gewählt. (RH)