Electromagnetic Fields Modify Redox Balance in the Rat Gastrointestinal Tract.

Im Laufe seines Lebens ist der Mensch konstant einem breiten Spektrum von elektromagnetischen Feldern (EMF) mit unterschiedlichen Eigenschaften ausgesetzt. Dabei nehmen anthropogen verursachte Felder immer weiter zu. Während niederfrequente EMFs hauptsächlich von Wechselstromleitungen bzw. Wechselstromgeräten generiert werden, werden hochfrequente EMFs von Mobiltelefonen, Mobilfunkbasisstationen und WLAN ausgestrahlt. Es konnte in der Vergangenheit demonstriert werden, dass beide Formen der EMFs oxidativen Stress verursachen bzw. die Redox-Balance stören können. Allerdings ist bisher nicht bekannt, welchen Einfluss nieder- bzw. hochfrequente EMFs auf das Redox-Gleichgewicht im Verdauungstrakt besitzen. Daher war es das Ziel der hier vorgestellten Studie, die Wirkung divergenter EMFs auf den oxidativen Status der Zunge, Speicheldrüse, Speiseröhre, des Magens sowie Dünn- und Dickdarms von Ratten zu untersuchen.

Die Studie wurde an 10 Wochen alten männlichen Wistar-Ratten durchgeführt. 40 Exemplare wurden randomisiert in vier Gruppen unterteilt: 1) scheinbestrahlte Gruppe; 2) Niederfrequenz-Gruppe; 3) Hochfrequenz-Gruppe; 4) Nieder- & Hochfrequenz-Gruppe. Die Niederfrequenz-Befeldung erfolgte mit 50 Hz, 10 kV/m und 4,3 pT für 22h pro Tag. Als Hochfrequenz-Strahlungsquelle diente ein Nokia 5110. Über 8 Stunden täglich wurde alle 30 Minuten eine Einzelverbindung hergestellt (16 Verbindungen pro Tag). Die mittlere Leistungsdichte wurde detektiert: während der Initialisierung der Verbindung betrug sie 85,3 µW/m², während der Verbindung 17,0 µW/m². Gruppe 4 erhielt eine gleichzeitige Nieder- & Hochfrequenzbefeldung. Die Bestrahlung wurde über einen Zeitraum von 4 Wochen durchgeführt. Anschließend wurden die Versuchstiere getötet und Proben folgender Organe des Verdauungstraktes entnommen und homogenisiert: Zunge, Speicheldrüse, Speiseröhre, Magen, Dünndarm, Dickdarm. Anschließend erfolgte die Analyse einer ganzen Reihe von Oxidationsmarkern (Enzymaktivitäten der Superoxid-Dismutase (SOD), Mn-SOD, Cu,Zn-SOD, Katalase (KAT), Glutathion S-Transferase (GST), Glutathionperoxidase (GPx), Glutathionreduktase (GR); außerdem totale antioxidative Kapazität (TAK), totaler oxidativer Status (TOS), Malondialdehyd (MDA).

Sowohl nieder- als auch hochfrequente elektromagnetische Felder konnten in allen untersuchten Geweben des Verdauungstraktes Veränderungen der untersuchten Oxidationsmarker hervorrufen. Die Veränderungen der Stressparameter ist divergent und hängt von den physikalischen Eigenschaften der EMFs ab. Tatsächlich konnte die niederfrequente Befeldung pro-oxidative Prozesse stärker begünstigen als hochfrequente Befeldung. So wurde beispielsweise lediglich bei Gruppe 2 Veränderungen des MDA-Gehalts in Speicheldrüse, Speiseröhre und Dickdarm festgestellt. In vielen Fällen wurden die durch EMF hervorgerufenen reaktiven Sauerstoffspezies durch antioxidative Schutzmechanismen kompensiert.

Die 4-wöchige Exposition gegenüber elektromagnetischen Feldern, mit ähnlichen Eigenschaften wie sie in der Umwelt vorkommen, konnte das Redox-Gleichgewicht im Verdauungstrakt beeinflussen. Möglicherweise könnte eine Verlängerung der Belastung zu einer Erschöpfung des antioxidativen Schutzsystems führen und so zu deutlicheren Veränderungen führen. Niederfrequente elektromagnetische Felder waren im Stande, den signifikantesten oxidativen Stress im Verdauungstrakt der Ratten hervorzurufen. Laut den Autoren sollte eine chronische Belastung mit diesen elektromagnetischen Feldern als potentieller Risikofaktor für Pathologien des Verdauungstraktes gelistet werden. Ohne Zweifel demonstriere diese Studie den komplexen Charakter der Wirkung von Magnetfeldern auf biologische Systeme. (RH)