Durch Hochfrequenz-Exposition induzierte Genexpression.

Die Veränderung der Expression (Prozess, bei dem die genetische Information in ein funktionales Produkt überführt wird) von Genen passiert als Reaktion auf eine Veränderung ihrer Umgebung und dient dazu, das zelluläre Gleichgewicht wiederherzustellen. Es handelt sich um einen adaptiven Mechanismus. Die Art und Weise der Veränderungen spiegelt wider, wie die Zellen durch Störfaktoren beeinflusst werden. Die Autoren fassen in ihrer narrativen Übersichtsarbeit umfangreiche wissenschaftliche Literatur zu den Auswirkungen von hochfrequenten elektromagnetischen Feldern (HF-EMF) auf die Genexpression zusammen.

Die Autoren werteten für ihre narrative Übersichtsarbeit mehr als 500 Primärstudien aus, die genetische Wirkungen von Hochfrequenz beschreiben. Der Schwerpunkt lag auf Studien, die Frequenzen zwischen 800 und 2500 MHz untersuchten, einem typischen Spektrum von drahtlosen Kommunikationsgeräten. Die Primärstudien umfassten In-vitro- und In-vivo-Modelle, akute und chronische Befeldung und eine breite Palette von Modellorganismen – von Zellkulturen verschiedener Herkünfte über Nagetiere und Insekten bis hin zu Pflanzen. Inhaltlich wurden 6 Kategorien von Genexpressionsfeldern behandelt: 1. Reparatur und Entfernung beschädigter Proteine, 2. DNA-Schäden, 3. oxidative Prozesse, 4. Stressreaktionen, 5. Apoptose und 6. Gehirnfunktionen. Die Befeldungsparameter schwankten erheblich mit SAR-Werten zwischen einigen µW/kg bis hin zu 20 W/kg.

In Anbetracht der stark unterschiedlichen Studiendesigns der Primärstudien verwundert es nicht, dass die Studien ein heterogenes Bild zu den veränderten Genexpressionen zeigen. Konsistent ist jedoch, dass hochfrequente Strahlung in der Lage ist, die Expression von Genen zu verändern, die an zentralen zellulären Prozessen beteiligt sind. So werden beispielsweise wiederholt Gene von Hitzeschockproteinen (Hsp70 & Hsp90) hochreguliert (Trotz ihres Namens reagieren Hitzeschockproteine auf alle möglichen zellulären Stressfaktoren und helfen u. a. dabei, die DNA zu schützen und geschädigte zelluläre Komponenten abzubauen, Anm. d. Red.). Auch wurden Veränderungen von Genen festgestellt, die mit DNA-Schäden bzw. der Reparatur dieser assoziiert sind, wie z. B. p53 und p21. Weitere Themenfelder, bei denen wiederholt adaptive Genexpressionen festgestellt werden, sind oxidative Prozesse (z. B. antioxidative Schutzenzyme, Hsp70), programmierter Zelltod (pro- und anti-apoptotisch), sowie Gene, die mit Funktionen des Gehirns in Zusammenhang stehen. Dazu zählen u. a. Neurotransmitter-Gene, NMDA-Rezeptor-Gene und krebsassoziierte miRNA. Bei einem SAR von weniger als 0,4 W/kg wurden vierzig verschiedene Genexpressionswirkungen der hochfrequenten Strahlung festgestellt.

Veränderungen der Genexpression liefern laut den Autoren ein starkes Argument dafür, dass Hochfrequenz die Zellfunktionen beeinflusst. Es handele sich dabei um eine direkte Reaktion auf eine exogene Belastung und einen Prozess zur Wiederherstellung des Normalzustandes. Die Funktion bzw. Assoziation der veränderten Gene gäbe Aufschluss über die Wirkung, die Hochfrequenz auf die Zellen habe. Es sei z. B. irrational, davon auszugehen, dass Gene, die mit der Reparatur von DNA-Schäden verknüpft sind, hochreguliert werden, wenn keine DNA-Schäden in den Zellen existierten. Aufgrund der Komplexität der Interaktion von Hochfrequenz mit Zellen sei eine nicht-lineare Dosis-Wirkungsbeziehung zu erwarten und damit einhergehend auch Studien, bei denen keine biologische Wirkung von hochfrequenter Strahlung auf die Genexpression festzustellen sei. Die Häufigkeit von Wirkungen bei niedrigen Intensitäten (SAR< 0,4 W/kg) wirft Fragen zur Angemessenheit aktueller Expositionsrichtlinien auf. Lai und Levitt plädieren für tiefergreifende Forschung zur veränderten Genexpression durch HF, insbesondere in zwei Bereichen: zum einen die Beteiligung zellulärer Stressreaktionen an der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse sowie die Auswirkungen auf das limbische System. Zum anderen zelluläre Oxidationsprozesse mit Augenmerk auf die Induktion freier Radikale.

Anmerkungen der Redaktion:

Als narrative Übersichtsarbeit erhebt die vorliegende Studie keinen Anspruch auf eine vollständige und statistische Auswertung aller relevanten Primärstudien. Trotzdem wird eine breite Masse von Primärstudien mit unterschiedlichen Designs, Endpunkten und Resultaten herangezogen, um ein wiederkehrendes Muster herauszuarbeiten. (RH)