Author(s):
Salameh M*, Zeitoun-Ghandour S, Sabra L, Ismail L, Daher A, Bazzi A, Khalil M, Joumaa WH.
* Rammal Hassan Rammal Research Laboratory, PhyToxE Research Group, Lebanese University, Faculty of Sciences (V), Nabatieh.
Lebanon
Published in:
Heliyon 2022; 8 (12): e12367
Published: 17.12.2022
on EMF:data since 07.02.2023
Further publications: Studie gef├Ârdert durch:

National Council for Scientific Research in Lebanon CNRS-L; and Lebanese University (7-595).

Keywords for this study:
(Oxidative) stress response  |  Liver
Medical/biological studies
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Effects of continuous prenatal and postnatal global system for mobile communications electromagnetic waves (GSM-EMW) exposure on the oxidative stress biomarkers in female rat liver.

Original Abstract

In light of the increased use of communication technologies, the harm caused by continuous exposure to emitted radiation on pregnancy and developing newborns is among the public concerns. Using Sprague-Dawley rats, our study investigates the effects of 24 h/day prenatal and postnatal 900 MHz radiofrequency electromagnetic radiation (RF-EMR) exposure of female rats on liver oxidative stress (OS) and other hepatic parameters at postnatal days (PND) 1, 9, and 21. Our results showed that RF-EMR exposure led to an increase in oxidative stress status as indicated by a significant elevation in MDA level at PND9 and PND21, a decrease in catalase (CAT) activity at all ages, a reduction (PND1 and PND9) in catalase amounts and mRNA expression, in addition to a decrease in GPx activity at PND21 in the exposed group. Current findings also showed a significant increase in cytoSOD at PND9 and 21 and a reduction in mitoSOD at PND21 in the exposed groups compared to the control groups. However, significant increases in glutathione peroxidase (GPx) level and mitoSOD activity were observed at all studied ages. Furthermore, cytoSOD activity showed a significant reduction in PND1, whereas in PND9 the value of this parameter increased compared to the non-exposed group. Moreover, while SOD1 mRNA expression increased at PND1, it decreased at PND9 and 21. However, GPx1 expression was shown to be always decreased in the exposed group. In addition, at PND1 and 9, exposed rats showed a similar response on Akt1, nuclear factor erythroïd 2-related factor 2 (Nrf-2), and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) expression. Therefore, an increased oxidative stress status produced from a continuous (24 h/day) GSM-modulated 900 MHz radiofrequency electromagnetic radiation (RF-EMR) exposure during the prenatal and postnatal periods may result in adverse health effects during future life stages.

Keywords: GSM; ICAM-1; Nrf2; Oxidative stress; Rat.

© 2022 The Authors.

Exposure:

900 MHz
GSM
25 ┬▒ 0,4 V/m
leberspezifischer SAR-Wert = 0,783 W/kg

EMF:data assessment

Summary

Der Mensch ist täglich verschiedenen Arten elektromagnetischer Strahlung aus unterschiedlichen Quellen wie z.B. Funk, Strom oder drahtloser Kommunikationsgeräte ausgesetzt. In Anbetracht der zunehmenden Nutzung drahtloser Kommunikationstechnologie erregen mögliche Gesundheitsrisiken für Schwangere und deren ungeborene Kinder die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit. Mensch- und Tierstudien liefern Hinweise darauf, dass elektromagnetische Felder während der Schwangerschaft oxidativen Stress in der Leber der Nachkommen auslösen können. Die vorgestellte Studie untersucht die Auswirkungen von prä- und postnataler 900 MHz-GSM-Befeldung auf oxidativen Stress in der Leber weiblicher Ratten in vivo.

Source: ElektrosmogReport Februar 2023 | 29. Jahrgang, Nr. 1

Study design and methods

Die weiblichen Ratten wurden vom Tag der Befruchtung an bis 1 Tag (PND1), 9 Tage (PND9) oder 21 Tage (PND21) nach Geburt 24/7 befeldet. Die elektrische Feldstärke betrug 25 ± 0,4 V/m, den leberspezifischen SAR-Wert gaben die Autoren mit 0,783 W/kg an. Es wurden Lipidperoxidation (MDA), Aktivität und Konzentration antioxidativer Schutzenzyme (SOD, CAT, GPx), Expression auf mRNA-Ebene von SOD1, CAT, GPx1, Nrf-2, ICAM-1 und Akt1, sowie Nrf-2 auf Proteinebene im Lebergewebe bestimmt. (ICAM-1, Akt1 und Nrf-2 sind u.a. mit Apoptose und entzündlichen Prozessen assoziiert, Anm. d. Redaktion).

Results

Es wurde eine signifikante Steigerung der Lipidperoxidation in den Subgruppen PND9 und PND21 beobachtet. Die Hochfrequenzbefeldung veränderte die Aktivität von SOD im Zytosol bei PND1 und PND9 statistisch signifikant. Die CAT-Aktivität war bei allen drei Befeldungsdauern statistisch signifikant vermindert. GPx-Aktivität war lediglich bei PND21 statistisch signifikant verringert. Die Expressionsanalysen auf mRNA-Ebene zeigten signifikante Veränderungen durch die Hochfrequenz bei allen Proben, außer bei CAT PND21. Die Veränderungen der Expression sind zeitabhängig. So ist beispielsweise die mRNA von SOD1 in der PND1-Gruppe signifikant erhöht, bei PND9 und 21 jedoch signifikant verringert. Ähnliches gilt auch für Nrf2, dessen mRNA bei der PND9-Gruppe signifikant vermindert ist, bei PND1 und PND21 jedoch erhöht. Die mRNA-Expression von Akt1 und ICAM-1 war in der Subgruppe PND1 signifikant und um ein Vielfaches erhöht, bei PND9 und PND21 jedoch vermindert. Die Proteinexpression von Nrf2 wurde lediglich in der Subgruppe PND9 untersucht und war hier nach Bestrahlung signifikant verringert.

Conclusions

Die Ergebnisse dieser Studie weisen auf eine altersabhängige Wirkung der GSM-Hochfrequenz auf den oxidativen Stress und antioxidative Schutzenzyme bei neugeborenen und jungen weiblichen Ratten hin, die bereits im Mutterleib befeldet wurden. Die beobachtete Erhöhung der Lipidperoxidation ab dem Tag 9 nach Geburt stimmt mit der Abnahme der Genexpression und Aktivität wichtiger antioxidativer Schutzenzyme, wie CAT und GPx überein. Darüber hinaus könne laut der Autoren die signifikante Verringerung der Nrf-2-Expression in diesem Stadium zu weiteren Komplikationen führen. Dies äußere sich z.B. in der Induktion pro-apoptotischer Prozesse sowie einer Störung der Immunantwort durch eine verminderte Expression von Akt1 bzw. ICAM-1. Die gleichzeitige Störung der Redoxhomöostase und der Immunantwort könnte, so die Wissenschaftler, zu schweren chronischen Krankheiten, wie Diabetes und Krebs führen. (RH)