Cancerogenesis: animal studies

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Recently, several animal studies investigating the carcinogenic potential of radiofrequency radiation have been carried out.

 

The main goal is to determine if RF fields can act as carcinonegic process promoter, alone , or combined with other chemical and physical agents known for their carcinogenic proprieties.

 

Carcinogenic substances can be classified into two different categories, depending on their mechanisms of action: substances determining by themselves tumors formation, called “initiators”, and substances that in combination with other agents induce tumors formation, called “promoters”.

 

Overall, the experiments consist in the animal exposure to a RF field, possibly with a known dosimetry, followed by an examination of the action based on different tumors typologies installation or malignant transformation.

 

 

An important advantage of animal studies is that they provide information concerning interactions between RF radiation and living systems, referring to the full repertoire of body functions, such as immune response, cardiovascular changes and behavior, in a way that cannot be achieved with cellular studies.

Evaluating carcinogenicity in laboratory rodents has remained a cornerstone in identifying agents likely to cause cancer in humans. Agents for which there is sufficient evidence of carcinogenicity in experimental animals are considered to pose carcinogenic hazard to humans. However, extrapolation to humans is not straightforward since there are obvious differences in physiology and metabolism between species as well as differences in life expectancy and many other variables.

In addiction, despite the similarities in many cancer characteristics between humans and laboratory rodents, interspecies differences need to be taken into account when extrapolating data from rodents to humans: many agents that are carcinogenic in rodents (often only at very high doses) are not carcinogenic to humans, and some human carcinogens do not affect rodents.

The research has been effectuated both on healthy animals and on tumour-prone animal strains in order to verify if RF field exposure can induce tumours alone or combined with a known genotoxic/carcinogenic agent.

RF radiation alone

Several groups of research carried out studies investigating if radiofrequencies can induce tumours, both on healthy laboratory animals through ordinary tests on biological parameters; and on transgenic animals in order to increase, thanks to their predisposition, the probability that a highest number of animals develop the investigated pathology.

The research focused mostly on the induction of brain tumours due to RF exposure since electromagnetic fields from cellular phones have head as main target.

These investigations intended to simulate cronical condition exposure to electromagnetic fields from mobile phones, for this reason the animals had been exposed for most of their lifetime and some investigations also included in utero exposure.

The research has been carried out on rodents using electromagnetic fields with variable frequency between 835 MHz and 1.62 GHz; the results did not show any effect either on Central Nervous System (CNS) or on brain tumours incidence, both on animals whose exposure started in utero and for those animals with only a postnatal exposure. Moreover, no effects were found on lifetime duration or carcinogenic effects in other organs.

Studies on transgenic animals have been conducted in order to verify a possible association between exposure and development of multiple tumours. The main aim of transgenic lines is to increase statistic power.

In particular, studies on Patched1 mice, transgenic for the development of brain tumours (medulloblastoma and rhabdomyosarcomas) have been carried out. Patched1 transgenic mice and their wild-type siblings were exposed to GSM 900 signals, SAR 0.4 W/kg. No statistically significant differences in survival were found between exposed and sham-exposed animals. Medulloblastomas and rhabdomyosarcomas were found in the Patched1 mice but not in the wild-type animals. The incidence of rhabdomyosarcoma was higher in the exposed group than in the sham-exposed group, but this difference was not statistically significant. The incidences of medulloblastomas, other tumours or preneoplastic skin lesions did not differ between the exposed and sham-exposed groups.

 

Other studies finalized to verify a possible promoter effect of brain tumours due to a RF exposure of 1950 MHz did not show any difference among exposed, sham-exposed and control animals.

 

In order to conduct a complete research about tumours, some experiments have been carried out with a RF exposure of healthy mice and transgenic B6C3F1 rats with frequency variable between 900 MHz and 2.45 GHz and SAR between 0.15 and 4.0 W/kg.

 

Studies on healthy strains rats exposed to 2.45 GHz radar-type pulsed RF radiations showed that the organ-specific tumour incidences were low (except those in some endocrine organs). The incidence of any single type of primary malignant or benign neoplasm, the combined incidence of benign neoplasms or survival were not statistically significantly affected, and the authors concluded that, overall, the study did not show any definite biologically significant effects.

In conclusion, the results showed no conclusive scientific evidence of a carcinogenic effect of RF fields as far as tumors development is concerned, both single and multiple, and therefore further analysis and research on the subject are required.

 

A recent investigation evaluated carcinogenicity of both GSM signal at 902 MHz and DCS signal at 1.8 GHz in B6C3F1 mice with SAR levels ranging among 0 W/kg (sham exposure), 0.4 W/kg and 4 W/kg. The study produced no evidence that EMF exposure for whole body SARs up to 4.0 W/kg increased the incidence or severity of neoplastic or non-neoplastic lesions, or resulted in any other adverse health effects.

 

Other studies have been conducted with the aim to investigate the association between exposure to RF fields and the development of severe and frequent tumor types such as, lymphomas, breast cancers, and some families of brain tumors.

 

The interest in the investigation of possible associations between RF fields exposure to and development of lymphoma, started by the results of a study carried out by Repacholi at the end of the 90’s who used RF Eμ-Pim1 mice (prone to malignant lymphoma) exposed to 900 MHz GSM-type RF radiation.

 

A replication and extension of the Repacholi study has been conducted by exposing Eμ-Pim1 mice to pulsed GSM 900 RF at a whole-body SAR of 0.5, 1.4 or 4.0 W/kg and to a generic UMTS test signal at a SAR of 0.4 W/kg.

 

Compared to the sham-exposed controls, survival was reduced in the animals exposed to RF radiation and no increase in lymphoma incidence or in other types of tumours was observed in the RF exposed groups. The same results were found for UMTS test signals; in this case no life shortening has been recorded.

However, based on the data reported, a different analysis strategy (comparison to the sham-exposed group only) would not essentially change the interpretation that there was no effect of RF exposure on tumour incidence at any site. The reduced survival in RF-field-exposed animals is not thoroughly discussed; this finding remains unexplained and difficult to interpret without detailed information about the causes of death.

The studies which investigate possible interactions between RF fields exposure and development of mammary tumors started in the 80s with the exposure of genetically predisposed C3H/HeA mice to 2.45 GHz fields and SAR between 2 and 8 W / kg.

After the exposure an increase of tumor formation rate and a consequent decrease of survival were found, even if high SAR values may have caused a heat stress in animals and therefore influenced the results of the research which were not confirmed in following experiments carried out exposing

C3H/HeJ mice to lower SAR signals for longer periods of time.

The results observed showed no increase in the development of mammary tumors and no decrease in survival, leading to the conclusion that exposure to RF fields does not affect these two parameters.

 

Combined RF and known genotoxic/carcinogenic agents – Promoter effect

 

There has been considerable interest in testing RF radiation as a co-carcinogen that enhances the effects of known carcinogenic agents. Animal studies on co-carcinogenic effects have usually been designed based on the concepts of “initiation” and “promotion”. Such studies involve a short-term exposure to “an initiator” (known DNA-damaging agent) followed by long-term exposure to the putative “cancer promoter”.

 

Investigations have been carried out evaluating the combined effect of electromagnetic fields and known carcinogens, both physical and chemical, such as etilnitrosurea, MX, x-rays, DBMA and benzopyrene.

 

Several animal studies have evaluated the effects of RF radiation on tumorigenesis initiated by transplacental administration of a known genotoxic agent, n-ethylnitrosourea (ENU) in rats.

Using a carousel exposure set-up (with frequency between 836 MHz and 1439 GHz; and SARs localized at the head between 0.3 and 1.4 W/kg) to ensure well defined dosimetry, these studies have provided no evidence that RF radiation can promote the development of central nervous system tumours in this model.

RF exposure did not increase the incidence of brain tumours induced by transplacental administration of ENU in rats.

 

Recent studies evaluated possible effects of RF radiation on tumorigenesis induced by the mutagen and multisite carcinogen 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5-hydroxy-2(5H)-furanone (MX). Rats were exposed to GSM 900 RF at 0.3 or 0.9 W/kg.

RF radiation did not statistically significantly affect mortality or organspecific incidence of any tumour type. The only statistically significant difference was an increase in the combined frequency of vascular tumours of the mesenteric lymph nodes in the high-RF group compared to the sham-RF group. However, comparison to cage-control animals suggested that this difference was due to an unusually low frequency of this type of tumours in the sham-RF group, rather than high frequency in the high-RF group.

 

Several studies have investigated effects of RF field on mammary gland tumorigenesis induced by the carcinogen dimethylbenz(a)anthracene (DMBA) in rodents.

The research consisted of three experiments started exactly at the same time of the year and carried on for three consecutive years in which female rats treated with DMBA and mammary cancer were exposed to 900 MHz RF fields with SAR between 0.03 and 0.13 W/kg.

In one of the three experiments an increase in progression and development of mammarian tumors

was statistically significantly extended in the RF field-exposed group. This finding was not supported by the two other experiments. The overall conclusion was that long-term exposure to RF radiation had no significant effect on the development of DMBA-induced mammary tumours in rats.

 

A more recent research evaluated RF field effects on rodents treated with DMBA for a 6 month cronical exposure to a 900 MHz field (SAR between 0.4 and 4 W/kg).

All RF-exposed groups had significantly more palpable mammary gland tissue masses than the sham-exposed group, but there were no differences between the three RF-exposed groups. However, the incidence of benign tumours was significantly lower in the three RF exposed groups than in the sham-exposed group. The number of animals with benign or malign neoplasms was similar in the sham-exposed group and in the three RF-exposed groups. The cage control group had the highest incidence and malignancy of neoplasms among all groups.

 

Given that the DMBA mammary tumour model is known to be prone to high variations in the results, the authors’ interpretation was that the differences between the groups were co-incidental.

A significant acceleration of the development of benzo(a)pyrene(B(a)P)-induced tumours was found in mice irradiated with 2.45 GHz RF at SAR about 6-8 W/kg.

Exposure to RF fields has accelerated the development of skin tumors causing a decrease in survival. However, the data obtained were difficult to interpret because of the lack of protocols that describe in detail the methodology used.

 

Few years later some studies reported that low-level RF field exposures had no effects on tumour appearance or survival in B(a)P-treated female rats. Similarly, the RF field exposures had no effects on the levels of antiphosphatidylinositol auto-antibodies, a suggested marker of malignant transformation.

 

Finally, some investigations aimed at verifing whether the combination of RF fields and ionizing radiation (X rays), may increase the risk of cancer (lymphoma) after x-ray exposure have been carried out.

 

Rats treated with x-ray for three weeks were chronically exposed to RF fields at 900 MHz and SAR of 1.5 W/kg for one year and a half. The results from this study have shown, however, no effect of electromagnetic fields either in the development of lymphoma or in other neoplastic diseases.

 

In several experiments, especially in the field of physiology and pathology, man is replaced by animals: knowledge derived from experiments on animals such as rodents could be applied to humans, especially in the toxicology field and in the study of carcinogenesis.

 

There is a good correlation (84%) between agents that cause cancer in humans and those that cause cancer in rodents, for instance, the most of the chemical factors that cause leukemia in humans also cause leukemia in rodents.

 

Mechanisms of interaction in mice and humans follow the same metabolic process and the same way of cell repair, and it is sufficient, thanks to mathematical models, to apply doses to human size.

 

It is important, however, in this context to take into account interspecies differences. In fact, although many tumors present similar characteristics in humans and laboratory animals, it is necessary to extrapolate the data correctly, and relate them to man.

 

Furthermore, as far as RF fields exposure is concerned, it is also important to make complex dosimetric evaluations. In fact, SAR reaches its peak at the resonant frequency, this parameter is related to body size. Therefore, for some specific frequencies, it may happen that, for the same incident power density, SAR and exposure are greater in small animals (mice, rats) than humans.

 

Conclusions

 

Possible carcinogenic effects (cancer induction and promotion) of RF fields have been extensively studied, both through classical experiments on healthy animals, and by using genetically modified lines for induction of multiple tumors, or analyzing the effects of RF exposure combined with physical and chemical agents of known genotoxicity.

Excluding some exceptions, these investigations have not shown a carcinogenic effect due to RF fields exposure, even with at high SAR levels, alone or in combination with other agents.

Exceptions correspond to very old studies about incidence of lymphoma after RF exposure in mice genetically modified at 900 MHz and no replication was found.

 

More recent studies, all characterized by a better quality of dosimetry protocols, in fact, did not report any effects of induction or promotion of cancer in animals, both in prenatal and postnatal exposure. These recent results lead to the conclusion that there is no association between RF exposure and induction or promotion of cancer in animals, for SAR up to 4 W/kg.

 

 

Bibliography

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[2] Adey WR, Byus CV, Cain CD, Higgins RJ, Jones RA, Kean CJ, Kuster N, MacMurray A, Stagg RB, Zimmerman G. Spontaneous and nitrosourea-induced primary tumors of the central nervous system in Fischer 344 rats exposed to frequency-modulated microwave fields. Cancer Res 60:1857-1863; 2000.

 

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Glossary

Benzo (a) pyrene: polycyclic aromatic hydrocarbon class of benzpyrenes; an oxidized form produced by living organisms (benzo (a) pyrene-7,8-dihydrodiol-7 .8 9 .10-diidrooxide) is able to bind to DNA and interfering with its replication mechanism. Benzo (a) pyrene is classified in category 1 by the IARC: substances carcinogenic to humans.

Dimethylbenzanthracene (DMBA): immunosuppressant and potent carcinogenic promoter, is used in laboratories as a tumor initiator due to its mutagenic activity. It also has an accelerating effect on the growth of tumors already in situ.

Etilnitrousurea (ENU): powerful mutagenic agent capable of transferring an ethyl group within the nucleic acid (generally a thymine) in the DNA chain by inducing a bases transversion. At high doses is toxic

 

MX: high mutagenicity compound formed by chlorination and oxidation of the degradation products of the organic material.

X-rays: high frequency ionizing electromagnetic radiation. X-rays are produced by the impact of electrons very fast with a target material (usually a heavy metal). X-rays are penetrating radiation and bodies, cannot fully absorb them. As gamma rays also x-rays can be hazardous to living cells, in particular can cause mutations, both direct through direct breaking of chemical bonds, both indirect through free radicals production 

 

Sham exposure: simulation of exposure conditions without proceeding to the administration of the physical agent

Atti di convegni

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Ogni anno in Italia e nel mondo vengono promossi decine di covegni dall'elevato valore scientifico in cui ricercatori provenienti da tutto il mondo presentano i risultati dei loro studi riguardanti gli effetti dei campi elettromagnetici sulla salute umana.

 

Si tratta di eventi nel corso dei quali viene proposto materiale scientifico caratterizzato da forte innovatività che tratta a tutto tondo le tematiche inerenti al bioelettromagnetismo al fine di fornire una risposta scientifica, autorevole ed indipendente a tutti i dubbi e le problematiche ancora aperti.

 

Questa sezione contiene i link ai siti ufficiali di convegni organizzati di recente e per i quali è possibile avere accesso agli atti o alle presentazioni in formato elettronico.

 

• Workshop - Campi elettromagnetici: ricerca scientifica, protezione ambientale, comunicazione e controllo - Pontecchio Marconi - 12 dicembre 2013

 

• EBEA 2011 - 10^th International Congress of the European Bioelectromagnetics Association (EBEA) Rome - 21-21 Febbraio 2011

 

• Interactions of RF with the human being State of knowledge - 15 dicembre 2011

 

• 2011 International Scientific Conference on EMF and Health - 16 - 17 novembre 2011
  

Effetti dei campi a bassa frequenza

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In questa sezione verrà esaminato lo stato delle conoscenze scientifiche relative agli effetti a lungo termine connessi alle esposizioni ai campi elettrici e magnetici a bassa frequenza. A causa della maggiore consistenza delle evidenze scientifiche, vengono trattate in modo particolare le osservazioni epidemiologiche di associazione statistica tra esposizione residenziale a campi magnetici a 50 Hz ed insorgenza di leucemia infantile.

 

Elenco argomenti

Leucemie infantili Effetto co carcinogenico Effetti sul sistema cardiovascolare Effetti sul sistema immunitario ed ematologia Effetti sul sistema endocrino Effetti sul sistema nervoso Effetti a livello neurovegetativo Effetti su riproduzione e sviluppo Effetti sulle funzioni cellulari Effetti genotossici Ipersensibilità

 

Effetti dei campi elettromagnetici a radiofrequenza

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In questa sezione verrà presentato lo stato delle conoscenze scientifiche relative agli effetti connessi all'esposizione a campi elettromagnetici a radiofrequenza (range 100 KHz - 300 GHz). Un rilievo particolare è stato dato ai possibili rischi connessi alla esposizione ai campi elettromagnetici emessi dai telefoni cellulari a causa della grande diffusione di questa tecnologia. Vengono inoltre trattati alcuni sintomi soggettivi, la cosiddetta ipersensibilità ai campi elettromagnetici che potrebbero essere connessi ad esposizioni di breve durata, ma che condividono con gli effetti a lungo termine alcune caratteristiche, quali la possibile assenza di soglie, l'essere stati segnalati in riferimento a livelli di esposizione bassi (se confrontati con i livelli di esposizione connessi agli effetti a breve termine), e soprattutto l'incertezza scientifica sulla loro stessa esistenza.

Elenco argomenti

 

Cancerogenesi: studi epidemiologici Cancerogenesi: studi su animali Cancerogenesi:studi in vitro a livello cellulare Effetti sulla pelle Effetti su apparato visivo, cristallino e retina Effetti su apparato uditivo, coclea ed organi vestibolari Effetti sul sistema cardiovascolare Effetti sul sistema immunitario ed ematologia Effetti sul sistema endocrino Effetti su fertilità, riproduzione e sviluppo Effetti sulle funzioni cellulari Effetti genotossici Anomalie comportamentali Ipersensibilità

 

Effetti della esposizione ai campi elettromagnetici

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In questa sottosezione viene proposta una serie di articoli riguardanti gli effetti della esposizione ai campi elettromagnetici.

Gli articoli presentati sono  frutto di una analisi critica della letteratura scientifica pubblicata negli ultimi 10-15 anni su riviste internazionali riportanti i risultati di studi effettuati in vivo, in vitro, su animali ed epidemiologici sull'uomo.

A corredo di ogni singolo articolo viene riportata una dettagliata bibliografia ad uso del lettore interessato ad approfondire i singoli argomenti dal punto di vista scientifico specifico ed un glossario dei termini finalizzato a facilitare la comprensione del documento anche al lettore meno esperto.

• Effetti dei campi a bassa frequenza (1 Hz - 100 kHz)

• Campi elettromagnetici a radiofrequenza (100 kHz - 300 GHz)

Elenco riviste

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Di seguito viene riportato un elenco delle principali riviste internazionali peer reviewed che spesso ospitano articoli rilevanti sul tela effetti dei campi elettromagnetici sulla salute umana.

 

• American Journal of Epidemiology

 

• Biochemical and Biophysical Research Communications

 

• Bioelectromagnetics

 

• Electromagnetic Biology and Medicine

 

• Epidemiology

 

• Health Physics

 

• International Journal of Epidemiology

 

• International Journal of Radiation Biology

 

• Journal of Medical Physics

 

• Physics in Biology and Medicine

 

• The Lancet Oncology

 

Archivio articoli

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• ECG Changes in Factory workers exposed to 27.2 MHz radiofrequency radiation

 

• InVitro Effects of Low Frequency Electromagnetic Fields on Osteoblast Proliferation and Maturation in an Inflammatory Environment

 

• Mobile phone emission increases inter-hemispheric functional coupling of electroencephalographic alpha rhythms in epileptic patients

 

• Impact of cell phone use on men's semen parameters

 

• Mobile phone use and incidence of glioma in the Nordic Countries 1979-2008. Consistency Check

 

• Evaluation and characterization of fetal exposures to low frequency magnetic fields generated by laptop computers.

Utilizzo dei campi elettromagnetici in medicina

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I campi elettromagnetici da tempo hanno trovato un largo utilizzo in medicina, sia da un punto di vista terapeutico, sia in sala operatoria, sia da un punto di vista prettamente diagnostico.

La applicazioni diagnostiche sfruttano i campi magnetici statici, i campi elettromagnetici a radiofrequenza ed i gradienti di campo magnetico, le applicazioni terapeutiche sfruttano i meccanismi di assorbimento della potenza elettromagnetica da parte dei tessuti biologici per indurre un rialzo della temperatura in una zona localizzata all'interno dell'organismo.

 

Di seguito un elenco delle principali applicazioni:

 

Utilizzo terapeutico

 

• Marconiterapia

 

• Radarterapia

 

• Ipertermia Oncologica

 

Utilizzo diagnostico

 

• Risonanza magnetico nucleare - NMR

 

Applicazioni chirurgiche

 

• Ablazione cardiaca tramite microonde

 

• Elettrobisturi

Questo mese segnaliamo

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Ogni mese verranno segnalati articoli a tema pubblicati su riviste internazionali. Di ogni articolo viene riportato il titolo, gli autori ed i riferimenti della rivista sulla quale l'articolo è pubblicato, a questo si aggiunge un commento sintetico che vuole essere un invito per tutti alla lettura del testo completo.

Articolo del mese

 

 

Studio dell’espressione delle proteine in linfoblasti umani esposti a segnali GSM 1.8 GHz

 

Titolo originale dell'articolo: Studying the protein expression in human B lymphoblastoid cells exposed   to 1.8-GHz (GSM) radiofrequency radiation (RFR) with protein microarray

Chen Zhijian, Li Xiaoxue , Zheng Wei, Lu Yezhen ,Lou Jianlin,Lu Deqiang, Chen Shijie, Jin Lifen and He Jiliang

 

Negli ultimi decenni diversi gruppi di ricerca hanno incentrato il proprio lavoro sullo studio riguardante gli effetti genetici e citotossici dei campi a radiofrequenza emessi dai terminali mobili.

I risultati dei diversi studi condotti su questo argomento hanno evidenziato che, l’esposizione a livello non termico ai campi a radiofrequenza non induce un danno genetico diretto, mentre i risultati sull’effetto combinato dei campi a radiofrequenza con agenti mutageni, chimici o fisici, sono attualmente controversi e non conclusivi.

 

Viceversa, in alcuni casi, è stato riportato che l’esposizione ai campi a radiofrequenza può essere in grado di aumentare la capacità di riparazione del DNA danneggiato da un precedente trattamento con raggi ultravioletti o doxorubicina, mentre tale effetto dei campi a radiofrequenza sulla riparazione di DNA precedentemente danneggiato non è stato osservato nel caso di trattamento con raggi x.

 

Questa differenza potrebbe essere dovuta al fatto che, a livello molecolare, ciascun agente mutageno ha il proprio specifico target di azione; di conseguenza, è possibile che, a seconda dell’agente utilizzato, si attivino meccanismi di riparazione del DNA differenti nei quali i campi elettromagnetici, somministrati in una fase successiva, possono venire coinvolti o meno. Tale coinvolgimento, ove presente, si manifesta con una modificazione della attività riparativa della cellula.

 

Lo scopo del lavoro presentato dai ricercatori sulla rivista “Biochemical and Biophysical Research Communications” riguarda l’individuazione di eventuali meccanismi associati ad effetti di riparazione del DNA, e quindi di potenziale danno genetico, in seguito ad esposizione a campi elettromagnetici a radiofrequenza, oltre allo studio approfondito del legame profondo tra esposizione a campo RF ed apoptosi cellulare.

Molti studi sono stati fatti per quanto riguarda le risposte a livello genomico indotte dalla esposizione ai campi a radiofrequenza; poche invece sono le indagini incentrate in modo specifico sulle proteine.

La ricerca, portata avanti da Chen Zhijian e collaboratori, parte quindi dallo studio, attraverso lo sfruttamento di tecniche molecolari quali i microarray e la immunofissazione (test western blot), dell’espressione di diverse proteine in una linea cellulare di linfoblasti umani.

 

I linfoblasti in coltura sono stati esposti a temperatura fisiologica a campi a radiofrequenza 1.8 GHz intermittenti (5 minuti di esposizione e 10 minuti di assenza di segnale) per 24 ore, con un SAR medio pari a 2.0 W/kg che è considerato dall’ICNIRP il valore di sicurezza per quanto riguarda le emissioni specifiche dei telefoni cellulari. Un gruppo di cellule non è stato esposto ad alcun segnale ed è stato utilizzato come controllo.

 

Il totale delle proteine presenti nei linfoblasti è stato estratto ed analizzato e, grazie alla specifica tecnica del microarray, è stato possibile valutare l’espressione di un elevato numero di proteine specifiche, correlate a numerosi e importanti processi biologici tra cui ciclo cellulare, risposta allo stress, riparazione dei danni al DNA, apoptosi, oncogeni, differenziazione cellulare, markers tumorali, ed altro.

 

L’analisi dei risultati ha messo in evidenza una iperespressione di 20 proteine nelle colture esposte ai campi a radiofrequenza, mentre per 7 proteine si è rilevato un aumento dell’espressione nel gruppo di controllo rispetto a quello esposto. Tutte le 27 proteine analizzate sono coinvolte principalmente nella riparazione del DNA, nella apoptosi, nell’oncogenesi, nella regolazione del ciclo cellulare e della proliferazione, questo porta i ricercatori ad ipotizzare un potenziale effetto dei campi elettromagnetici a radiofrequenza sui processi biologici a livello cellulare.

 

Lo studio si è concentrato in particolare su due proteine specifiche l’RPA32 e l’oncosoppressore p73 ed ha messo in evidenza che nelle cellule esposte ai campi a radiofrequenza, l’espressione di RPA32 è sottoregolata, mentre quella relativa al p73 è sovra regolata.

Una diminuzione della espressione di RPA32 potrebbe essere associata ad instabilità del genoma con potenziali problemi nei meccanismi di riparazione e di duplicazione del DNA, in quanto l’RPA32 è coinvolta nella riparazione del DNA tramite unione delle estremità di rottura (con potenziale perdita della correttezza della sequenza ed effetto mutagenico), nella ricombinazione omologa, ed in misura minore nei meccanismi di riparazione della catena in seguito a danno su singolo nucleotide, su filamenti di nucleotidi con distorsione della catena , sulla correzione di errori causati da accoppiamenti scorretti di nucleotidi,

Un aumento dell’espressione di p73 e di p19 invece è legato alla riparazione di danni su singolo filamento con distorsione della catena e accoppiamenti scorretti di nucleotidi.

 

Per quanto riguarda l’esposizione a campi elettromagnetici di cellule precedentemente trattate con altri agenti, i risultati mostrano che l’esposizione ai campi RF può essere in grado di influenzare i meccanismi di riparazione del DNA nelle colture esposte precedentemente a radiazione UVC, mentre non presenta nessun effetto nelle colture preesposte a raggi x; questo in quanto il danno generato da UVC viene riparato principalmente attraverso il ripristino del singolo nucleotide o la riparazione di un solo filamento, compiti spettanti principalmente a p73 e p19, per i quali c’è un effetto di sovraespressione ed in modo minore a RPA32.

 

Inoltre per quanto riguarda unicamente l’oncosopressore p73, un aumento della sua espressione potrebbe portare ad una apoptosi non fisiologica mettendo in moto meccanismi cellulari diversi e specifici tra cui il meccanismo caspasi-dipendente che costituisce uno tra i processi apoptotici più importanti. I campi elettromagnetici a radiofrequenza sarebbero quindi in grado di indurre un aumento di apoptosi, grazie all’aumento dell’espressione di p73 e di altre proteine minori coinvolte nei processi apoptptici caspasi-dipendenti.

 

Quanto affermato è stato evidenziato con due metodologie diverse di indagine (microarray con validazione tramite western blot) ed ha portato i ricercatori alla conclusione che i campi elettromagnetici a radiofrequenza sarebbero in grado di influenzare i processi di riparazione del DNA ed i meccanismi di apoptosi attraverso una regolazione di alcune proteine chiave quali l’RPA32, gli oncosopressori p73 e p19, il fattore di trascrizione p53 e tante altre.

 

Tuttavia, l’effetto biologico a livello cellulare indotto dalla esposizione ai campi a radiofrequenza e dagli aumenti o diminuzioni dell’espressione di proteine chiave è ancora poco chiaro e controverso, si rendono perciò necessari ulteriori studi per avere risposte maggiormente conclusive.

 

 

 Glossario

 

Apoptosi: morte cellulare programmata

Base azotata: una delle cinque basi che compongono i nucleotidi degli acidi nucleici DNA e RNA, ossia l’adenina (A) e la guanina (G) – dette basi puriniche o purine – e la citosina (C), la timina (T) e l’uracile (U) – dette basi pirimidiniche o pirimidine. L’uracile è presente nel solo RNA nel quale è assente la timina

 

Caspasi: enzima in grado di attuare l’apoptosi delle cellule

 Doxorubicina: è un antibiotico antineoplastico dotato di un ampio spettro antitumorale. Il farmaco si lega al DNA cellulare inibendo la sintesi degli acidi nucleici e la mitosi e provocando aberrazioni cromosomiche

Immunofissazione (tecnica western blot): è una tecnica biochimica che permette di identificare una determinata proteina in una miscela di proteine, mediante il riconoscimento da parte di anticorpi specifici

 Linfoblasti: cellula immatura della serie linfoide dei globuli bianchi

 Meccanismo caspasi-dipendente: attivazione delle pro caspasi attraverso un segnale trigger

 

Microarray: tecnica di ibridazione inversa, che consiste nel fissare tutti i segmenti di DNA su un supporto e nel marcare invece l'acido nucleico che si vuole identificare (detto target). È una tecnica che oggi permette l'analisi dell'espressione genica monitorando in una sola volta gli RNA prodotti da migliaia di geni.

 

p19 (ARF): proteina atipica che agisce come oncosopressore dando inizio alle funzioni regolatorie e apoptotiche p53-dipendenti (trigger del p53)

 

p53: nota come proteina tumorale, regola il ciclo cellulare ed esercita la funzione di oncosopressore

 

p73: oncosoppressore avente un ruolo chiave nell’induzione dell’apoptosi

 

Raggi X: Radiazioni elettromagnetiche ionizzanti a frequenza elevatissima, superiore a quella della radiazione ultravioletta, e con energia fotonica così elevata (anche più di 103 eV) tale da provocare la ionizzazione degli atomi del materiale irradiato. Hanno lunghezze d'onda dello stesso ordine di grandezza delle distanze fra gli atomi nei solidi. I raggi X sono prodotti dall'urto di elettroni molto veloci con un bersaglio materiale (solitamente un metallo pesante). Sono delle radiazioni penetranti e non ci sono dei corpi che, attraversati, riescano ad assorbirle totalmente. Come i raggi gamma anche i raggi X possono essere pericolosi per le cellule viventi, in particolare possono causare mutazioni, sia dirette, rompendo dei legami chimici, sia indirette, inducendo radicali liberi

 

RPA32: proteina che ha un ruolo chiave in diversi meccanismi a livello molecolare, in particolare nella riparazione e nella replicazione del DNA

 

UVC: raggi ultravioletti (100-280 nm) con effetto germicida che si estende a batteri, virus, spore, funghi muffe ed acari; esso è dovuto soprattutto all’effetto distruttivo esercitato dalle radiazioni UV-C sul loro DNA; tutto ciò contribuisce al danneggiamento del loro apparato riproduttivo impedendone la crescita e la moltiplicazione.

 

Pubblicato su: Biochemical and Biophysical Research Communications - 27 febbraio 2013

 

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Archivio articoli

Effetti della esposizione ai campi elettromagnetici

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La sezione contiene una raccolta di documenti scientifici riguardo gli effetti della esposizione ai campi elettromagnetici a frequenza compresa tra 100 kHz e 3 GHz. Gli articoli sono stati scritti sulla base dei risultati di una revisione completa della letteratura scientifica pubblicata nel corso degli ultimi anni e coprono una grande varietà di situazioni, prendendo in considerazione sia gli effetti acuti (o a breve termine) sia gli effetti a lungo termine che possono eventualmente essere conseguenza di esposizioni prolungate, anche della durata di anni, a livelli di campo molto inferiori a quelli caratterizzanti la comparsa degli effetti acuti.
Ogni articolo viene presentato corredato di un glossario dei termini per una migliore comprensione ed a una bibliografia dettagliata ad uso dei lettori che desiderano approfondire ulteriormente l'argomento.

Elenco argomenti:

• Effetti della esposizione ai campi elettromagnetici a bassa frequenza (1 Hz - 100 kHz)

• Effetti della esposizione ai campi elettromagnetici a radiofrequenza (100 kHz - 3 GHz)

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