Medizinische/biologische Studie (experimentelle Studie)

Exposure to 2.45 GHz microwave radiation provokes cerebral changes in induction of HSP-90 a/ß.heat shock protein in rat med./bio.

[Die Exposition bei 2,45 GHz Mikrowellen-Befeldung provoziert zerebrale Veränderungen bei der Induktion von HSP-90 a/ß-Hitzeschock-Proteinen bei Ratten]

Von: Jorge-Mora T, Alvarez-Folgueiras M, Leiro J, Jorge-Barreiro FJ, Ares-Pena FJ, Lopez-Martin E

Veröffentlicht in: Prog Electromagn Res 2010; 100: 351-379

Ziel der Studie (lt. Autor)

Es sollten die Veränderungen der Hsp90-Konzentration und dessen Verteilung im Gehirn von Ratten analysiert werden (90 Minuten und 24 Stunden nach einer akuten Exposition bei 2,45 GHz). Darüber hinaus wurden weitere Indikatoren neuronaler Schädigungen, wie "dunkle Neuronen", Chromatin-Kondensation und Fragmentierung des Zellkerns untersucht.

Hintergrund/weitere Details

72 weibliche Ratten wurden exponiert und in zwei Hauptgruppen unterteilt: Gruppe A (90 Minuten nach der Exposition getötet) sowie Gruppe B (24 Stunden nach der Exposition getötet). Beide Gruppen wurden in vier Untergruppen unterteilt: Eine Kontroll-Gruppe und drei Expositions-Gruppen (1.5, 3 und 12 W).

Endpunkt

Wirkungen auf das neurologische System: Menge und Verteilung des Hitzeschock-Proteins (Hsp90) im Gehirn; Neuronen-Degeneration: "dunkle Neuronen", Morphologie des Zellkerns

Exposition/Befeldung (teilweise nur auf Englisch)

- 2,45 GHz
- 2,45 GHz
- Mikrowellen
- CW (kontinuierliche Welle)

Exposition	Parameter
Exposition 1: 2,45 GHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 min	elektrische Feldstärke: 28,48 V/m Leistung: 1,5 W SAR: 0,034 W/kg Mittelwert (Gehirn) (± 0,001 W/kg) SAR: 0,042 W/kg Spitzenwert (Gehirn) (± 0,004 W/kg) SAR: 0,02 W/kg Mittelwert (Ganzkörper) (± 0,002 W/kg) SAR: 0,099 W/kg Spitzenwert (Ganzkörper) (± 0,001 W/kg)
Exposition 2: 2,45 GHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 min	elektrische Feldstärke: 40,28 V/m Leistung: 3 W SAR: 0,069 W/kg Mittelwert (Gehirn) (± 0,005 W/kg) SAR: 0,086 W/kg Spitzenwert (Gehirn) (± 0,007 W/kg) SAR: 0,041 W/kg Mittelwert (Ganzkörper) (± 0,0034 W/kg) SAR: 0,203 W/kg Mittelwert (Ganzkörper) (± 0,016 W/kg)
Exposition 3: 2,45 GHz Modulationsart: CW Expositionsdauer: kontinuierlich für 30 min	elektrische Feldstärke: 80,56 V/m Leistung: 12 W SAR: 0,27 W/kg Mittelwert (Gehirn) (± 0,021 W/kg) SAR: 0,337 W/kg Spitzenwert (Gehirn) (± 0,026 W/kg) SAR: 0,16 W/kg Mittelwert (Ganzkörper) (± 0,0120 W/kg) SAR: 0,791 W/kg Mittelwert (Ganzkörper) (± 0,061 W/kg)

Allgemeine Informationen

72 female rats were divided into two main groups: group A (killed 90 minutes after exposure) group B (killed 24 hours after exposure). Both groups were divided into four subgroups: one control group and three exposure groups (1.5, 3 and 12 W).

Exposition 1

Hauptcharakteristika

Frequenz	2,45 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 30 min

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	GTEM-Zelle
Aufbau	1.25 m x 0.65 m x 0.45 m GTEM cell; animal placed inside the GTEM cell in a methacrylate holder at the location with the maximum field uniformity
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	28,48 V/m	-	-	-	-
Leistung	1,5 W	-	gemessen	-	-
SAR	0,034 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Gehirn	± 0,001 W/kg
SAR	0,042 W/kg	Spitzenwert	geschätzt	Gehirn	± 0,004 W/kg
SAR	0,02 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Ganzkörper	± 0,002 W/kg
SAR	0,099 W/kg	Spitzenwert	geschätzt	Ganzkörper	± 0,001 W/kg

Zusätzliche Parameterdetails

all SAR values averaged over 1 g of tissue

Exposition 2

Hauptcharakteristika

Frequenz	2,45 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 30 min

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	40,28 V/m	-	-	-	-
Leistung	3 W	-	gemessen	-	-
SAR	0,069 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Gehirn	± 0,005 W/kg
SAR	0,086 W/kg	Spitzenwert	geschätzt	Gehirn	± 0,007 W/kg
SAR	0,041 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Ganzkörper	± 0,0034 W/kg
SAR	0,203 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Ganzkörper	± 0,016 W/kg

Zusätzliche Parameterdetails

all SAR values averaged over 1 g of tissue

Exposition 3

Hauptcharakteristika

Frequenz	2,45 GHz
Typ	elektromagnetisches Feld
Expositionsdauer	kontinuierlich für 30 min

Modulation

Modulationsart	CW

Expositionsaufbau

Expositionsquelle	gleicher Aufbau wie Exposition 1
Schein-Exposition	Eine Schein-Exposition wurde durchgeführt.

Parameter

Messgröße	Wert	Typ	Methode	Masse	Bemerkungen
elektrische Feldstärke	80,56 V/m	-	-	-	-
Leistung	12 W	-	gemessen	-	-
SAR	0,27 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Gehirn	± 0,021 W/kg
SAR	0,337 W/kg	Spitzenwert	geschätzt	Gehirn	± 0,026 W/kg
SAR	0,16 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Ganzkörper	± 0,0120 W/kg
SAR	0,791 W/kg	Mittelwert	geschätzt	Ganzkörper	± 0,061 W/kg

Zusätzliche Parameterdetails

all SAR values averaged over 1 g of tissue

Exponiertes System:

Methoden Endpunkt/Messparameter/Methodik

molekulare Biosynthese: Hsp90-Expression (siehe "Effekte auf das neurologische System")
Wirkungen auf das neurologische System: Menge und Verteilung von Hsp90 (Bradford-Protein-Test, ELISA und Immunhistochemie); Neuronen-Degeneration: Anzahl an "dunklen Neuronen" (Toluidinblau-Färbung, Lichtmikroskopie, semiquantitative Abschätzung), Morphologie des Zellkerns (DAPI-Färbung, Fluoreszenzmikroskopie)

Untersuchtes System:

isolierte biol./chemische Substanz (in vitro)
Gewebeschnitt (in vitro)
Gehirn (somatosensorischer Kortex, limbischer Kortex, Hippokampus, Hypothalamus): Gewebe-Schnitte und Lysate (Überstände)

Untersuchtes Organsystem:

Gehirn/ZNS

Untersuchungszeitpunkt:

nach der Befeldung

Hauptergebnis der Studie (lt. Autor)

In der Gruppe A wurde bei der 12 W-Exposition im Vergleich zur Kontroll-Gruppe ein signifikanter Anstieg an Hsp90 im somatosensorischen und limbischen Kortex gefunden. Im Hippokampus gab es einen nicht-signifikanten Anstieg von Hsp90. In allen drei Expositions-Gruppen wurden im Hypothalamus signifikante Erhöhungen nachgewiesen.
In der Gruppe B war die Hsp90-Menge im somatosensorischen Kortex (signifikant bei den 3 W- und 12 W-Expositions-Gruppen) und im Hypothalamus (signifikant für die 12 W-Expositions-Gruppe) erhöht. Im Gegensatz dazu wurde eine signifikante Abnahme des Hsp90-Gehalts im limbischen Kortex für alle drei Expositions-Gruppen gefunden. Im Hippokampus zeigten sich auch signifikante Abnahmen, ausgenommen der Gruppe mit der niedrigsten spezifische Absorptionsrate.
In beiden Gruppen wurden keine morphologischen Veränderungen, wie Chromatin-Kondensation oder Zellkern-Fragmentierung, beobachtet. Ein paar dunkle Neuronen waren in den Gruppen A und B nach der Exposition bei der maximalen spezifischen Absorptionsrate zu sehen.
Die Ergebnisse legen nahe, dass die akute Exposition bei elektromagnetischen Feldern ein Ungleichgewicht in den Hsp90-Gehalten ausgelöst hat.

Studienmerkmale:

medizinische/biologische Studie
experimentelle Studie
Blindstudie

Studie gefördert durch

Ministerio de Educacion (Ministry of Education), Spain
Secretariat General for Research and Development of the Xunta de Galicia, Spain
Xunta de Galicia, Spain

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