Author(s):
Molla-Djafari H*, Schiessl K, Allgemeine Unfallversicherungsanstalt AUVA, Schmid G, Kundi M, Knasmüller S, Mosgöller W
* Dipl.-Ing. Dr. Hamid Molla-Djafari
Allgemeine Unfallversicherungsanstalt
Adalbert-Stifter-Straße 65
1200 Wien
eMail: molla-djafari@emf-emes.at
Austria
Published in:
Research Report 2016: 1 - 188
Published: 01.01.2016
on EMF:data since 19.05.2017
Further publications: Studie gefördert durch:

Allgemeine Unfallversicherungsanstalt (AUVA), Wien, Medizinische Universität Wien, Seibersdorf Labor GmbH.

Keywords for this study:
DNA damage  |  Cell viability  |  Genotoxicity  |  Memory, learning, behavior
Reviews
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ATHEM-2. Untersuchung athermischer Wirkungen elektromagnetischer Felder im Mobilfunkbereich.

Original Abstract

The ATHEM-2 research project (Athermal effects of electromagnetic field exposure associated with mobile communication) continues earlier research of the ATHEM-1 project (2002-2008). Mobile phones receive and emit radio frequency electromagnetic fields (RF-EMF). Everyone using such phones is exposed to these fields. The ATHEM-2 project investigated cognitive effects of so called athermal intensity RF-EMF exposure and, in particular, possible genotoxic effects of this exposure on human cells. One project focus was on in vitro (laboratory) experi-ments designed to reveal possible mechanisms of interaction with and damage of the genome. The study protocol was reviewed and approved by external experts. All experiments were performed under double-blind conditions in order to generate data of the highest possible quality. Neither the tested volunteers, nor the scientific personnel were aware of the exposure conditions used during experimentation and during sample analysis. Experiments on human test subjects involved exposure of the cheek mucosa to RF-EMF for a two hour period on five consecutive days. The opposite cheek served as a source of control material. Cognition tests performed during exposure revealed a decreased reaction time and an increased error rate. For more complex tasks such as memory tests, both reaction time and error rate were observed to be increased. Moderate genotoxic and cytotoxic effects were found in mucosal cells harvested two and three weeks after RF-EMF exposure. Relating the data to records of pre-study exposure suggested, in addition, a possible accumulation of such effects. In vitro experiments on genotoxicity confirmed the existence of two types of cells – those that are sensitive to non-ionizing radiation, and those that are not. In addition, the present experiments confirmed the existence of a latency period (time between beginning of exposure and first incidence of effects). In sensitive cells DNA damage was shown to be caused by RF-EMF-induced oxidation of DNA, which is associated with an increased likelihood of DNA strand breaks. These effects were particularly pronounced in cells under additional metabolic stress. Furthermore, we observed triggering of very specific DNA repair pathways by RF-EMF exposure. On one hand, this confirms the presence of DNA damage, while at the same time it indicates that the damage may be repaired to some extent. As a matter of fact, induced DNA damage was undetectable two hours after cessation of RF-EMF exposure. Our observations do not indicate any acute adverse health effects of RF-EMF exposure. Nonetheless, a potential long term risk cannot be excluded. Therefore, several preventative measures for reduction of exposure and associated risks are specified. The two most prominent recommendations are to transport a mobile phone in a bag rather than directly on the body, and to reduce the exposure of the head by using a headset or hands-free equipment whenever possible.

Exposure:

1900-2100 MHz
Mobile (cellular) phones
UMTS/3G
SAR = 0,25; 0,5; 1; 1,6 W/kg

EMF:data assessment

Summary

Der Forschungsbericht ATHEM-2 2016 der österreichischen Allgemeinen Unfallversicherungsanstalt (AUVA) ist ein Folgebericht des ATHEM--Forschungsprojektes aus den Jahren 2002–2008, dessen Ergebnisse mit ATHEM-2 überprüft werden sollten. Die Forschungsarbeit bestand in Experimenten am Menschen (an Freiwilligen wurden Reaktionsvermögen und Gedächtnis getestet und Schleimhautzellen auf Genschäden untersucht) und an Zellkulturen im Labor, um mögliche Genschäden zu entdecken. Es wurden verschiedene Zelllinien auf Empfindlichkeit gegenüber Mobilfunkstrahlung getestet und schließlich mit 2 empfindlichen Glioblastom-Zelllinien, U-87 und U-251, weitergearbeitet.

Source: ElektrosmogReport September 2016

Study design and methods

Experimente am Menschen wurden mit Freiwilligen, 21 Männern und 20 Frauen zwischen 22 und 56 (29 ± 10) Jahren, durchgeführt. Es wurden möglichst reale Telefonverhältnisse hergestellt. Die Teilnehmer wurden täglich 2 Stunden 5 Tage lang mit mittlerer SAR von 0,1 und 1,6 W/kg bei 1950 MHz (UMTS, Bandbreite 5 MHz) in der Mundschleimhaut bestrahlt. 20 Personen bekamen die 0,1 (9 an der linken und 11 an der rechten Kopfseite) und 21 die 1,6 W/kg (10 links und 11 rechts). Die Kontrollen bestanden in Scheinbestrahlung, alle waren Doppelblind-Tests. Getestet wurde in 4 verschiedenen Aufgaben das Reaktions-, Aufmerksamkeits- und Erinnerungsvermögen der Teilnehmer. Aus der Mundhöhle wurden vor und 2 bzw. 3 Wochen nach Bestrahlung Proben der Schleimhäute entnommen und die Epithelzellen auf Zellanomalien und Genschäden untersucht (Mikrokerne, Nukleäre Sprosse, Broken Eggs, DNA-Oxidation, DNA-Reparatur, Doppelkerne und Pyknose). Als Kontrollen wurden Epithelzellen der gegenüber liegenden Schleimhäute herangezogen. Im Labor kamen außerdem Zellkulturen von 2 verschiedenen Glioblastomzelllinien (U-87 und U-251) zum Einsatz. Bestrahlt wurde 16 Stunden lang mit der UMTS-Strahlung, die SARWerte betrugen 0,25, 0,5 und 1 W/kg. Anschließend wurde auf DNA-Schäden (Einzel- und Doppelstrangbrüche mit dem Komet-Test, DNA-Oxidation) und die Mechanismen untersucht, sowie auf mögliche Reparaturmechanismen der DNA. DNA-Schäden können auf verschiedene Weise zustande kommen und nicht alle können repariert werden (z. B. Mikrokerne).

Results

Bei den Tests auf das Reaktionsvermögen zeigten sich bei 1,6 W/kg geringere Zeiten, aber eine höhere Fehlerrate. Auch bei den Wahrnehmungs- und Aufmerksamkeitstests war das Ergebnis bei 1,6 W/kg signifikant schlechter, die richtigen Reaktionen nahmen täglich ab, bei der Aufmerksamkeit sogar hochsignifikant. Die Ergebnisse waren bei Bestrahlung an der linken Kopfseite schlechter als an der rechten. Das Erinnerungsvermögen war ebenfalls bei 1,6 W/kg signifikant schlechter, die richtigen Antworten wurden weniger bei kürzeren Reaktionszeiten. Andere Zeichen wie Müdigkeit und die Bereitschaft, sich anzustrengen, und die Anspannung waren auch signifikant verändert. Bei komplexen Aufgaben waren Geschwindigkeit und Richtigkeit signifikant vermindert. Mit diesen Ergebnissen werden die Ergebnisse von ATHEM-1 bestätigt, wie auch Ergebnisse von internationalen Veröffentlichungen. Bei den Schleimhautzellen aus der Mundhöhle wurden nach den 5 Tagen, an denen täglich 2 Stunden bestrahlt worden war, genetische Schäden gefunden. Nach 3 Wochen waren Mikrokerne, nukleäre Sprosse, doppelkernige Zellen, kondensiertes Chromatin, Apoptose, Nekrose u. a. bei 1,6 W/kg signifikant erhöht. Die Autoren gehen davon aus, dass die Strahlung kumulative Wirkung hat, so dass die Häufigkeit der Schäden von der Häufigkeit der Mobiltelefonnutzung abhängt. Die Labor-Experimente an den beiden Zelllinien U-87 und U-251 erbrachten unterschiedliche Ergebnisse. Bei U-251 zeigte der Komet-Test in 3 Experimenten signifikant erhöhte DNA-Brüche bei 1 W/kg. Bei U-87 führten alle 3 SAR-Werte (0,25, 0,5 und 1 W/kg) zu signifikant erhöhten DNA-Brüchen. Die Schäden waren 2 Stunden nach Beendigung der Bestrahlung dosisabhängig zum großen Teil repariert, bei U-87 mehr als bei U-251, bei den höheren SAR signifikant. Dies deckt sich mit den Ergebnissen aus ATHEM-1.

Conclusions

Die UMTS-Strahlung führt zu Verhaltensänderungen beim Menschen, bei den Tests ist die Reaktionszeit verkürzt, die Fehlerquote erhöht und das Erinnerungsvermögen beeinträchtigt. Das bedeutet für den Alltag, dass man am Steuer und beim Arbeiten an Maschinen, wo starke Aufmerksamkeit gefordert ist, nicht telefonieren sollte. Es werden am Ende Maßnahmen zum sicheren Umgang mit Mobilfunk empfohlen. Es gibt empfindliche und unempfindliche Zellen gegenüber HF-Strahlung. Publizierte Ergebnisse zu Wirkungen an einem sensiblen Zelltyp sind also kein Widerspruch zu Ergebnissen mit unsensiblen Zellen (Non-Responder). Bei empfindlichen Zellen entstehen durch UMTS-Strahlung z. T. Schäden an Zellen und an der DNA. Unter Stressbedingungen sind die Schädigungen durch die Strahlung erhöht. Eine Stunde nach Ende der Strahlungseinwirkung hat die Reparatur eingesetzt, nach 2 Stunden ist die Reparatur fast abgeschlossen. Der Schädigungsmechanismus steht mit DNA-Oxidation in Zusammenhang. Die Ergebnisse des ATHEM-1-Projektes werden bestätigt.