Author(s):
Mišík* M, Kundi M, Worel N, Ferk F, Hutter HP, Grusch M, Nersesyan A, Herrera Morales D, Knasmueller S.
* Center for Cancer Research, Medical University of Vienna, Vienna.
Austria
Published in:
Mutagenesis 2023; 38 (4): 227-237
Published: 21.07.2023
on EMF:data since 30.10.2023
Further publications: Studie gefördert durch:

Grant AUVA-HBEWA118188/9100 Effekte hoch- und niederfrequenter elektromagnetischer Felder unter Berücksichtigung von Kombinationswirkungen mit krebserzeugenden Arbeitsstoffe - NIRMES of the Allgemeine Unfallversicherungsanstalt (AUVA) Austria.

Keywords for this study:
DNA damage
Medical/biological studies
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Impact of mobile phone-specific electromagnetic fields on DNA damage caused by occupationally relevant exposures: results of ex vivo experiments with peripheral blood mononuclear cells from different demographic groups.

Original Abstract

The aim of this study was to investigate if age and body mass of humans have an impact on the DNA-damaging properties of high-frequency mobile phone-specific electromagnetic fields (HF-EMF, 1950 MHz, universal mobile telecommunications system, UMTS signal) and if this form of radiation has an impact on the genotoxic effects of occupationally relevant exposures. Pooled peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from three groups [young normal weight, young obese (YO), and older age normal weight individuals] were exposed to different doses of HF-EMF (0.25, 0.5, and 1.0 W/kg specific absorption rate-SAR) and simultaneously or sequentially to different chemicals which cause DNA damage (CrO3, NiCl2, benzo[a]pyrene diol epoxide-BPDE, and 4-nitroquinoline 1-oxide-4NQO) via different molecular mechanisms. We found no difference in regard to the background values in the three groups but a significant increase of DNA damage (81% without and 36% with serum) in cells from old participants after radiation with 1.0 W/kg SAR 16 h. In combined treatment experiments we found no impact of the UMTS signal on chemically induced DNA damage in the different groups in general. However, a moderate decrease of DNA damage was seen in simultaneous treatment experiments with BPDE and 1.0 W/kg SAR in the YO group (decline 18%). Taken together our findings indicate that HF-EMF cause DNA damage in PBMC from older subjects (69.1 years). Furthermore, they show that the radiation does not increase induction of DNA damage by occupationally relevant chemicals.

Keywords

DNA damage | chemical co-exposure | comet assay | mobile phone radiation

© The Author(s) 2023. Published by Oxford University Press on behalf of the UK Environmental Mutagen Society.

Exposure:

1950 MHz
UMTS/3G

EMF:data assessment

Summary

Ergebnisse von epidemiologischen und tierexperimentellen Studien deuten darauf hin, dass die Belastung mit Mobilfunk bzw. hochfrequenten elektromagnetischen Feldern das Krebsrisiko, insbesondere im Nervensystem, erhöhen kann. Es ist bekannt, dass die Schädigung des genetischen Materials eine Schlüsselrolle bei der Krebsentstehung des Menschen spielt. Es wurde wiederholt postuliert, dass die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies und die Beeinträchtigung von DNA-Reparatursystemen relevante Mechanismen darstellen, durch die Mobilfunk Schäden des Erbguts hervorrufen kann. Das Ziel der vorliegenden Studie war es herauszufinden, ob simulierter 3G-Mobilfunk DNA-Schäden in menschlichen Lymphozyten von Probanden unterschiedlicher demographischer Gruppen verursachen kann. Demographische Parameter wie Alter und BMI können Einfluss auf DNA-Reparatur-Mechanismen und den Redox-Status besitzen. Außerdem wurde eine Kreuzreaktion mit DNA-schädigenden Chemikalien, welche im beruflichen Kontext eine Rolle spielen können, überprüft. Die Experimente wurden in Übereinstimmung mit verschiedenen Qualitätskriterien, welche für Hochfrequenz-Studien definiert wurden, durchgeführt. Darunter zählt verblindete Datenerhebung, adäquate Dosimetrie sowie Einbeziehung von Positivkontrollen und scheinbefeldeten Negativkontrollen.

Source: ElektrosmogReport November 2023 | 29. Jahrgang, Nr. 4

Study design and methods

Die Wissenschaftler extrahierten periphere mononukleare Blutzellen (u.a. Lymphozyten und Monozyten) aus dem Blut von insgesamt 35 freiwilligen Probanden, die in Wien akquiriert wurden. Die Probanden wurden in drei Gruppen unterteilt: Jung-Normalgewichtig (n = 7♀; 5♂), Jung-Übergewichtig (n = 11 ♂) und Alt-Normalgewichtig (n = 6♀; 6♂). Personen, deren Berufe mit DNA-Instabilität in Zusammenhang stehen könnten, wie z.B. Piloten und Flugbegleiter, wurden ausgeschlossen. Die peripheren mononuklearen Blutzellen (PBMC) wurden mit simuliertem UMTS-Mobilfunk bei 1950 MHz ohne Frequenzmodulierung befeldet. Die Befeldungsdauer betrug 16 h, dabei erfolgte die Bestrahlung in einem 5-min-an-/10-min-aus-Intervall. Die Befeldung erfolgte mit drei verschiedenen SAR-Werten von 0,25, 0,5 und 1 W/kg. Neben der Auswirkung der Hochfrequenz alleine untersuchten die Autoren auch eine mögliche Kreuzreaktion mit den genotoxischen Substanzen BPDE, 4NQO, CrO₃ und NiCl₂. Als Endpunkt wurden DNA-Schäden mittels Komet-Test analysiert.

Results

Bei den geringeren Hochfrequenz-Belastungen (0,25 und 0,5 W/kg SAR) wurden keinerlei Auswirkungen gefunden. Die höhere Dosis führte bei den PBMC der älteren Probanden zu einer signifikanten Erhöhung der DNA-Schäden. Bei normal- und übergewichtigen jungen Probanden führte die Befeldung mit einem SAR-Wert von 1,0 W/kg nicht zu signifikanten Veränderungen. Alle verwendeten Chemikalien verursachten DNA-Schäden. Die Reihenfolge der genotoxischen Aktivität wurde folgendermaßen beziffert: BPDE > 4NQO > CrO₃ > NiCl₂. Die Vorbehandlung mit den Chemikalien führte bei keiner der drei Gruppen zu einer gesteigerten Empfindlichkeit der Blutzellen gegenüber dem Mobilfunk. Die kombinierte Belastung mit BPDE und Hochfrequenz führte bei der Gruppe der jungen übergewichtigen Probanden jedoch zu einer statistisch signifikanten Veränderung. Es wurde eine Verringerung der BPDE-induzierten DNA-Schäden durch die Hochfrequenz beobachtet.

Conclusions

Die Daten der Studie weisen darauf hin, dass 3G-Mobilfunk in der Lage ist, DNA-Schäden in menschlichen Blutzellen hervorzurufen. Auch eine Veränderung von Chemikalien-induzierten DNA-Schäden wurden beobachtet. Möglicherweise könnten DNA-Reparaturmechanismen durch den Mobilfunk angeregt worden sein, was wiederum zu Verringerung der DNA-Schäden führte.

(Auch dieser scheinbar positive Effekt spricht für eine Interaktion und damit biologische Wirkung des Mobilfunks mit den DNA-Reparaturmechanismen. In diesem Kontext wäre es interessant gewesen die Resultate weiterer Parameter, wie z.B. oxidativer/zellulärer Stress zu sehen. Auch die Untersuchung von Auswirkungen höherer SAR-Werte (2 W/kg sind für Mobiltelefone zulässig in Europa), Frequenzmodulation oder auf beruflich belastete Gruppen wären spannend gewesen, Anm. d. Redaktion.) (RH)