Autor(en):
Barnes F*, Greenebaum B.
* University of Colorado
USA
Veröffentlicht in:
IEEE Power Electronics Magazine (Volume: 3, Issue: 1, March 2016)
Veröffentlicht: 03.03.2016
auf EMF:data seit 03.06.2017
Weitere Veröffentlichungen:
Schlagwörter zu dieser Studie:
Wachstum von Krebszellen, Tumorpromotion
Reviews/Übersichtsarbeiten
zur EMF:data Auswertung

Einige Wirkungen von schwachen Magnetfeldern auf biologische Systeme – Radiofrequenzfelder können Radikalkonzentrationen und die Wachstumsrate von Krebszellen verändern.

Some Effects of Weak Magnetic Fields on Biological Systems – RF fields can change radical concentrations and cancer cell growth rates.

Original Abstract

Exposition:

Gleichstrom/statische Felder
Magnetfeld der Erde
Magnetfelder
HF allgemein

EMF:data Auswertung

Einleitung

Eine direkte Wirkung von nicht-ionisierender Strahlung auf die Gesundheit ist schwer nachzuweisen, da nur wenige Wirkungsmechanismen bekannt sind. Befürchtungen, dass nicht-ionisierende Strahlung durch Radar und andere Anwendungen die Gesundheit schädigen könnte, gibt es seit den 1950er Jahren. Ende der 1970er Jahre stieg die Besorgnis, als eine epidemiologische Studie ein erhöhtes Risiko für Kinderleukämie in der Nähe von Hochspannungsleitungen ergab. Da die Belastung mit elektromagnetischen Feldern durch Radio, Fernsehen, WiFi und Mobilfunk immer mehr zunimmt, steigen auch die gesundheitlichen Risiken. Auch medizinische Geräte im Krankenhaus und Herzschrittmacher können gestört werden. Heute wird besonders das Hirntumor-Risiko bei Menschen, die das Mobiltelefon sehr stark nutzen, diskutiert. Es ist lange bekannt, dass Magnetfelder chemische Reaktionen und Radikalkonzentrationen beeinflussen. Radikale bekämpfen z.B. bakterielle Infektionserreger, wirken in neutrophilen Leukozyten und Makrophagen und anderen Zellen des Immunsystems, bei Phosphorylierungen, vielen Signalketten und Aktivierungen in biologischen Prozessen. Die beiden Autoren diskutieren in dieser Arbeit die Mechanismen der Einwirkung und stellen die Hypothese auf, dass die schwachen Magnetfelder auf Radikalpaare einwirken, indem sie die Häufigkeit der Rekombination während des Stoffwechsels beeinflussen, was die Radikalkonzentrationen verändert.

Studiendesign und Durchführung

Zum einen stellen die Autoren theoretische Überlegungen an und belegen diese zum anderen mit Ergebnissen aus Experimenten. Einerseits sind Nieder- und Hochfrequenz-felder (Mobilfunkstrahlung) von der WHO (IARC) als möglicherweise Krebs erregend eingestuft worden, andererseits werden NF- und HF-Felder zum Vorteil des Menschen zur Verbesserung von Heilungsprozessen eingesetzt. Die Autoren stellten ihre Überlegungen aufgrund der Kenntnis an, dass ein niedriges Erdmagnetfeld von unter 1 μT das Wachstum von Fibrosarkomzellen einschränkt.

Ergebnisse

Die theoretischen Überlegungen führten dazu, dass bei Langzeiteinwirkung der wahrscheinlichste Mechanismus die Radikalbildung ist unter Beteiligung von Superoxid O2-, NOx und H2O2 (ROS). Es entsteht das Radikal OH-. Die Radikale sind sehr reaktiv, weil sie ungepaarte Elektronenspins haben. Radikale haben in den Zellen zwei Funktionen, einerseits sind sie wichtige Signalmoleküle zur Abwehr von Schädigungen, andererseits können sie selbst Schäden anrichten, z.B. an biologisch wichtigen Molekülen wie DNA und Lipiden. Bekannt ist, dass erhöhte Radikalkonzentrationen bei Zellalterung, Krebs und Alzheimer gefunden werden, wenn diese über längere Zeit im Gewebe entstehen. 2. Die Experimente ergaben, dass schwache statische Magnetfelder biologische Prozesse und Radikalkonzentrationen verändern. Das Verhalten von Vögeln, Lachsen und anderen Tieren zeigt, dass geringe Änderungen des Erdmagnetfelds zur Navigation genutzt werden können. Bei E.coli-Bakterien, Fibroblasten, Fibrosarkomzellen und anderen Krebszellen ist das Wachstum verringert. Gleichzeitig wurden erhöhte H2O2-Konzentrationen festgestellt. Der Grund könnte sein, dass die HF-Felder die Übergänge zwischen den Energieniveaus der Radikale beeinflussen.

Schlussfolgerungen

Theoretische Überlegungen und Experimente legen nahe, dass schwache statische niederfrequente und hochfrequente Magnetfelder die Radikal-Konzentrationen und das Wachstum von Zellen beeinflussen können. Magnetfelder können in biologische Systeme unterhalb der Grenzwerte eingreifen. Bei Experimenten, in denen keine Einflüsse von Magnetfeldern gesehen wurden, könnten zum Zeitpunkt der Messungen bereits Reparaturmechanismen eingesetzt haben. Trotzdem ist davon auszugehen, dass Langzeiteinwirkung zu Zellschäden führen kann, abhängig von Frequenz und Amplitude, auch wenn es nützliche Anwendungen bei bestimmten Erkrankungen gibt. Die Autoren werfen die Frage auf, ob die gültigen Sicherheitsstandards, die für kurzzeitige Feldeinwirkung konzipiert wurden, für Langzeiteinwirkungen ausreichend sind.