Эффекты воздействий радиочастотных электромагнитных полей на нервную систему. Эксперименты in vivo (обзор)
DOI:
https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z195Ключевые слова:
электромагнитное поле радиочастотного диапазона, Wi-Fi,, 5G, отделы головного мозга, гиппокамп, слуховая система, морфогистологические изменения in vivo, молодые животныеАннотация
Статья является продолжением работы, в первой части1 которой были проанализированы публикации, посвященные эффектам влияния электромагнитных полей радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ) in vitro на центральную нервную систему (ЦНС) (изменениям потенциала действия, морфологии клеток и миелиновой оболочки, проницаемости гематоэнцефалического барьера (с использованием культур только нервных клеток)), в ней также изложены разнообразные подходы к изучению воздействия ЭМП РЧ и обнаружены трудности систематизации данных. В представленной публикации рассматриваются вопросы морфогистологических изменений ЦНС при воздействии ЭМП РЧ у молодых животных, поскольку это позволяет дать опосредованную оценку возможных негативных последствий воздействия ЭМП РЧ на организм детей и подростков как самой уязвимой к любым факторам внешней среды когорты. Проанализированы морфологические и гистологические изменения структур ЦНС (коры головного мозга, ствола головного мозга, мозжечка, структур слуховой системы и др.), а также изменяющиеся параметры электроэнцефалограммы. Отдельно рассмотрен большой массив данных о морфологических и гистологических изменениях в гиппокампе. Кроме того, представлен анализ изменения биометрических показателей экспериментальных животных при хроническом воздействии ЭМП РЧ и его влияния на жизнеспособность клеток (включая процессы апоптоза и аутофагии нервных клеток). Таким образом, наличие надежной базы современных экспериментальных исследований, свидетельствующей о доказанном серьезном характере и глубине проблемы влияния электромагнитных полей сотовой связи на нервную систему детей и подростков, крайне важно в контексте все возрастающего электромагнитного загрязнения, прежде всего электромагнитными полями сотовой связи.
Скачивания
Библиографические ссылки
Lai Y.-F., Wang H.-Y., Peng R.-Y. Establishment of Injury Models in Studies of Biological Effects Induced by Microwave Radiation // Mil. Med. Res. 2021. Vol. 8, № 1. Art. № 12. https://doi.org/10.1186/s40779-021-00303-w
Григорьев Ю.Г., Григорьев О.А. Сотовая связь и здоровье: электромагнитная обстановка, радиобиологические и гигиенические проблемы, прогноз опасности. М.: Экономика, 2013. 567 с.
Tan S., Wang H., Xu X., Zhao L., Zhang J., Dong J., Yao B., Wang H., Zhou H., Gao Y., Peng R. Study on Dose-Dependent, Frequency-Dependent, and Accumulative Effects of 1.5 GHz and 2.856 GHz Microwave on Cognitive Functions in Wistar Rats // Sci. Rep. 2017. Vol. 7, № 1. Art. № 10781. https://doi.org/10.1038/s41598-017-11420-9
Tan S., Wang H., Xu X., Zhao L., Zhang J., Dong J., Yao B., Wang H., Hao Y., Zhou H., Gao Y., Peng R. Acute Effects of 2.856 GHz and 1.5 GHz Microwaves on Spatial Memory Abilities and CREB-Related Pathways // Sci. Rep. 2021. Vol. 11, № 1. Art. № 12348. https://doi.org/10.1038/s41598-021-91622-4
Zhu R., Wang H., Xu X., Zhao L., Zhang J., Dong J., Yao B., Wang H., Zhou H., Gao Y., Peng R. Effects of 1.5 and 4.3 GHz Microwave Radiation on Cognitive Function and Hippocampal Tissue Structure in Wistar Rats // Sci. Rep. 2021. Vol. 11, № 1. Art. № 10061. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89348-4
Sonmez O.F., Odaci E., Bas O., Kaplan S. Purkinje Cell Number Decreases in the Adult Female Rat Cerebellum Following Exposure to 900 MHz Electromagnetic Field // Brain Res. 2010. № 1356. P. 95–101. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2010.07.103
Narayanan S.N., Kumar R.S., Karun K.M., Nayak S.B., Bhat P.G. Possible Cause for Altered Spatial Cognition of Prepubescent Rats Exposed to Chronic Radiofrequency Electromagnetic Radiation // Metab. Brain Dis. 2015. Vol. 30, № 5. P. 1193–1206. https://doi.org/10.1007/s11011-015-9689-6
Kerimoğlu G., Hancı H., Baş O., Aslan A., Erol H.S., Turgut A., Kaya H., Çankaya S., Sönmez O.F., Odacı E. Pernicious Effects of Long-Term, Continuous 900-MHz Electromagnetic Field Throughout Adolescence on Hippocampus Morphology, Biochemistry and Pyramidal Neuron Numbers in 60-Day-Old Sprague Dawley Male Rats // J. Chem. Neuroanat. 2016. Vol. 77. P. 169–175. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2016.07.004
Shahabi S., Taji I.H., Hoseinnezhaddarzi M., Mousavi F., Shirchi S., Nazari A., Zarei H., Pourabdolhossein F. Exposure to Cell Phone Radiofrequency Changes Corticotrophin Hormone Levels and Histology of the Brain and Adrenal Glands in Male Wistar Rat // Iran J. Basic Med. Sci. 2018. Vol. 21, № 12. P. 1269–1274. https://doi.org/10.22038/ijbms.2018.29567.7133
Şahin A., Aslan A., Baş O., İkinci A., Özyılmaz C., Sönmez O.F., Çolakoğlu S., Odacı E. Deleterious Impacts of a 900-MHz Electromagnetic Field on Hippocampal Pyramidal Neurons of 8-Week-Old Sprague Dawley Male Rats // Brain Res. 2015. Vol. 1624. P. 232–238. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2015.07.042
Keleş A.İ., Nyengaard J.R., Odacı E. Changes in Pyramidal and Granular Neuron Numbers in the Rat Hippocampus 7 Days After Exposure to a Continuous 900-MHz Electromagnetic Field During Early and Mid-Adolescence // J. Chem. Neuroanat. 2019. Vol. 101. Art. № 101681. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2019.101681
Zhang J.-P., Zhang K.-Y., Guo L., Chen Q.-L., Gao P., Wang T., Li J., Guo G.-Z., Ding G.-R. Effects of 1.8 GHz Radiofrequency Fields on the Emotional Behavior and Spatial Memory of Adolescent Mice // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2017. Vol. 14, № 11. Art. № 1344. https://doi.org/10.3390/ijerph14111344
Motawi T.K., Darwish H.A., Moustafa Y.M., Labib M.M. Biochemical Modifications and Neuronal Damage in Brain of Young and Adult Rats After Long-Term Exposure to Mobile Phone Radiations // Cell Biochem. Biophys. 2014. Vol. 70, № 2. P. 845–855. https://doi.org/10.1007/s12013-014-9990-8
Sharma A., Kesari K.K., Saxena V.K., Sisodia R. Ten Gigahertz Microwave Radiation Impairs Spatial Memory, Enzymes Activity, and Histopathology of Developing Mice Brain // Mol. Cell. Biochem. 2017. Vol. 435, № 1-2. P. 1–13. https://doi.org/10.1007/s11010-017-3051-8
Mugunthan N., Shanmugasamy K., Anbalagan J., Rajanarayanan S., Meenachi S. Effects of Long Term Exposure of 900-1800 MHz Radiation Emitted from 2G Mobile Phone on Mice Hippocampus – a Histomorphometric Study // J. Clin. Diagn. Res. 2016. Vol. 10, № 8. P. AF01–AF06. https://doi.org/10.7860/jcdr/2016/21630.8368
Bas O., Odaci E., Kaplan S., Acer N., Ucok K., Colakoglu S. 900 MHz Electromagnetic Field Exposure Affects Qualitative and Quantitative Features of Hippocampal Pyramidal Cells in the Adult Female Rat // Brain Res. 2009. Vol. 1265. P. 178–185. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2009.02.011
Hasan I., Jahan M.R., Islam M.N., Islam M.R. Effect of 2400 MHz Mobile Phone Radiation Exposure on the Behavior and Hippocampus Morphology in Swiss Mouse Model // Saudi J. Biol. Sci. 2022. Vol. 29, № 1. P. 102–110. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2021.08.063
Shahin S., Banerjee S., Singh S.P., Chaturvedi C.M. 2.45 GHz Microwave Radiation Impairs Learning and Spatial Memory via Oxidative/Nitrosative Stress Induced p53-Dependent/Independent Hippocampal Apoptosis: Molecular Basis and Underlying Mechanism // Toxicol. Sci. 2015. Vol. 148, № 2. P. 380–399. https://doi.org/10.1093/toxsci/kfv205
Shahin S., Banerjee S., Swarup V., Singh S.P., Chaturvedi C.M. From the Cover: 2.45-GHz Microwave Radiation Impairs Hippocampal Learning and Spatial Memory: Involvement of Local Stress Mechanism-Induced Suppression of iGluR/ERK/CREB Signaling // Toxicol. Sci. 2018. Vol. 161, № 2. P. 349–374. https://doi.org/10.1093/toxsci/kfx221
Keleş A.İ., Yıldırım M., Gedikli Ö., Çolakoğlu S., Kaya H., Baş O., Sönmez O.F., Odacı E. The Effects of a Continuous 1-h a Day 900-MHz Electromagnetic Field Applied Throughout Early and Mid-Adolescence on Hippocampus Morphology and Learning Behavior in Late Adolescent Male Rats // J. Chem. Neuroanat. 2018. Vol. 94. P. 46–53. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2018.08.006
Wang H., Tan S., Xu X., Zhao L., Zhang J., Yao B., Gao Y., Zhou H., Peng R. Long Term Impairment of Cognitive Functions and Alterations of NMDAR Subunits After Continuous Microwave Exposure // Physiol. Behav. 2017. Vol. 181. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2017.08.022
Sharma A., Sharma S., Shrivastava S., Singhal P.K., Shukla S. Mobile Phone Induced Cognitive and Neurochemical Consequences // J. Chem. Neuroanat. 2019. Vol. 102. Art. № 101684. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2019.101684
Sharma S., Shukla S. Effect of Electromagnetic Radiation on Redox Status, Acetylcholine Esterase Activity and Cellular Damage Contributing to the Diminution of the Brain Working Memory in Rats // J. Chem. Neuroanat. 2020. Vol. 106. Art. № 101784. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2020.101784
Saikhedkar N., Bhatnagar M., Jain A., Sukhwal P., Sharma C., Jaiswal N. Effects of Mobile Phone Radiation (900 MHz Radiofrequency) on Structure and Functions of Rat Brain // Neurol. Res. 2014. Vol 36, № 12. P. 1072–1079. https://doi.org/10.1179/1743132814y.0000000392
Singh K.V., Prakash C., Nirala J.P., Nanda R.K., Rajamani P. Acute Radiofrequency Electromagnetic Radiation Exposure Impairs Neurogenesis and Causes Neuronal DNA Damage in the Young Rat Brain // Neurotoxicology. 2023. Vol. 94. P. 46–58. https://doi.org/10.1016/j.neuro.2022.11.001
Kim J.H., Chung K.H., Hwang Y.R., Park H.R., Kim H.J., Kim H.-G., Kim H.R. Exposure to RF-EMF Alters Postsynaptic Structure and Hinders Neurite Outgrowth in Developing Hippocampal Neurons of Early Postnatal Mice // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22, № 10. Art. № 5340. https://doi.org/10.3390/ijms22105340
Zhi W.-J., Peng R.-Y., Li H.-J., Zou Y., Yao B.-W., Wang C.-Z., Liu Z.-H., Gao X.-H., Xu X.-P., Dong J., Zhao L., Zhou H.-M., Wang L.-F., Hu X.-J. Microwave Radiation Leading to Shrinkage of Dendritic Spines in Hippocampal Neurons Mediated by SNK-SPAR Pathway // Brain Res. 2018. Vol. 1679. P. 134–143. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2017.11.020
Пчицкая Е.И., Крылов И.С., Власова О.Л., Болсуновская М.В., Безпрозванный И.Б. Переход от классического деления дендритных шипиков нейронов на типы к альтернативным методам анализа // Науч.-техн. вед. СПбГПУ. Физ.-мат. науки. 2019. Т. 12, № 2. С. 88–100. https://doi.org/10.18721/JPM.12207
Sharma A., Shrivastava S., Shukla S. Exposure of Radiofrequency Electromagnetic Radiation on Biochemical and Pathological Alterations // Neurol. India. 2020. Vol. 68, № 5. P. 1092–1100. https://doi.org/10.4103/0028-3886.294554
Tang J., Zhang Y., Yang L., Chen Q., Tan L., Zuo S., Feng H., Chen Z., Zhu G. Exposure to 900 MHz Electromagnetic Fields Activates the mkp-1/ERK Pathway and Causes Blood-Brain Barrier Damage and Cognitive Impairment in Rats // Brain Res. 2015. Vol. 1601. P. 92–101. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2015.01.019
Eser O., Songur A., Aktas C., Karavelioglu E., Caglar V., Aylak F., Ozguner F., Kanter M. The Effect of Electromagnetic Radiation on the Rat Brain: An Experimental Study // Turk. Neurosurg. 2013. Vol. 23, № 6. P. 707–715. https://doi.org/10.5137/1019-5149.jtn.7088-12.2
Aslan A., İkinci A., Baş O., Sönmez O.F., Kaya H., Odacı E. Long-Term Exposure to a Continuous 900 MHz Electromagnetic Field Disrupts Cerebellar Morphology in Young Adult Male Rats // Biotech. Histochem. 2017. Vol. 92, № 5. P. 324–330. https://doi.org/10.1080/10520295.2017.1310295
Ibitayo A.O., Afolabi O.B., Akinyemi A.J., Ojiezeh T.I., Adekoya K.O., Ojewunmi O.O. RAPD Profiling, DNA Fragmentation, and Histomorphometric Examination in Brains of Wistar Rats Exposed to Indoor 2.5 Ghz Wi-Fi Devices Radiation // Biomed. Res. Int. 2017. Vol. 2017. Art. № 8653286. https://doi.org/10.1155/2017/8653286
Sistani S., Fatemi I., Shafeie S.A., Kaeidi A., Azin M., Shamsizadeh A. The Effect of Wi-Fi Electromagnetic Waves on Neuronal Response Properties in Rat Barrel Cortex // Somatosens. Mot. Res. 2019. Vol. 36, № 4. P. 292–297. https://doi.org/10.1080/08990220.2019.1689116
Kim J.H., Yu D.-H., Huh Y.H., Lee E.H., Kim H.-G., Kim H.R. Long-Term Exposure to 835 MHz RF-EMF Induces Hyperactivity, Autophagy and Demyelination in the Cortical Neurons of Mice // Sci. Rep. 2017. Vol. 7. Art. № 41129. https://doi.org/10.1038/srep41129
Court-Kowalski S., Finnie J.W., Manavis J., Blumbergs P.C., Helps S.C., Vink R. Effect of Long-Term (2 Years) Exposure of Mouse Brains to Global System for Mobile Communication (GSM) Radiofrequency Fields on Astrocytic Immunoreactivity // Bioelectromagnetics. 2015. Vol. 36, № 3. P. 245–250. https://doi.org/10.1002/bem.21891
İkinci A., Mercantepe T., Unal D., Erol H.S., Şahin A., Aslan A., Baş O., Erdem H., Sönmez O.F., Kaya H., Odacı E. Morphological and Antioxidant Impairments in the Spinal Cord of Male Offspring Rats Following Exposure to a Continuous 900MHz Electromagnetic Field During Early and Mid-Adolescence // J. Chem. Neuroanat. 2016. Vol. 75. Pt. B. P. 99–104. https://doi.org/10.1016/j.jchemneu.2015.11.006
Mercantepe T., Tümkaya L., Gökçe M.F., Topal Z.S., Esmer E. Effect of 900-MHz Electromagnetic Field on the Cerebellum: A Histopathological Investigation // Sisli Etfal Hastan Tıp. Bul. 2018. Vol. 52, № 2. P. 129–134. https://doi.org/10.14744/semb.2018.42275
Kim J.H., Kim H.-J., Yu D.-H., Kweon H.-S., Huh Y.H., Kim H.R. Changes in Numbers and Size of Synaptic Vesicles of Cortical Neurons Induced by Exposure to 835 MHz Radiofrequency-Electromagnetic Field // PLoS One. 2017. Vol. 12, № 10. Art. № e0186416. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0186416
Kim J.H., Lee C.-H., Kim H.-G., Kim H.R. Decreased Dopamine in Striatum and Difficult Locomotor Recovery from MPTP Insult After Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields // Sci. Rep. 2019. Vol. 9, № 1. Art. № 1201. https://doi.org/10.1038/s41598-018-37874-z
Kim J.H., Huh Y.H., Kim H.R. Trafficking of Synaptic Vesicles Is Changed at the Hypothalamus by Exposure to an 835 MHz Radiofrequency Electromagnetic Field // Gen. Physiol. Biophys. 2019. Vol. 38, № 5. P. 379–388. https://doi.org/10.4149/gpb_2019020
Alekseev S.I., Gordiienko O.V., Radzievsky A.A., Ziskin M.C. Millimeter Wave Effects on Electrical Responses of the Sural Nerve in vivo // Bioelectromagnetics. 2010. Vol. 31, № 3. P. 180–190. https://doi.org/10.1002/bem.20547
Григорьев Ю.Г., Хорсева Н.И. Мобильная связь и здоровье детей. Оценка опасности применения мобильной связи детьми и подростками. Рекомендации детям и родителям. М.: Экономика, 2014. 230 с.
Хорсева Н.И., Григорьев Ю.Г., Горбунова Н.В. Изменение параметров простой слухо-моторной реакции детей-пользователей мобильной связью: лонгитюдное исследование // Радиац. биология. Радиоэкология. 2012. Т. 52, № 3. С. 282–292.
Özgür A., Tümkaya L., Terzi S., Kalkan Y., Erdivanlı Ö.Ç., Dursun E. Effects of Chronic Exposure to Electromagnetic Waves on the Auditory System // Acta Otolaryngol. 2015. Vol. 135, № 8. P. 765–770. https://doi.org/10.3109/00016489.2015.1032434
Çeliker M., Özgür A., Tümkaya L., Terzi S., Yılmaz M., Kalkan Y., Erdoğan E. Effects of Exposure to 2100MHz GSM-Like Radiofrequency Electromagnetic Field on Auditory System of Rats // Braz. J. Otorhinolaryngol. 2017. Vol. 83, № 6. P. 691–696. https://doi.org/10.1016/j.bjorl.2016.10.004
Kim J.H., Huh Y.H., Lee J.-H., Jung J.Y., Ahn S.C., Kim H.R. Early Exposure to Radiofrequency Electromagnetic Fields at 1850 MHz Affects Auditory Circuits in Early Postnatal Mice // Sci. Rep. 2019. Vol. 9, № 1. Art. № 377. https://doi.org/10.1038/s41598-018-36868-1
Lin Y., Gao P., Guo Y., Chen Q., Lang H., Guo Q., Miao X., Li J., Zeng L., Guo G. Effects of Long-Term Exposure to L-Band High-Power Microwave on the Brain Function of Male Mice // Biomed. Res. Int. 2021. Vol. 2021. Art. № 2237370. https://doi.org/10.1155/2021/2237370
Yorgancilar E., Dasdag S., Akdag M.Z., Akkus Z., Akdag M., Topcu I. Does All-Day and Long-Term Exposure to Radiofrequency Radiation Emitted from Wi-Fi Affect Hearing? // Biotechnol. Biotechnol. Equip. 2017. Vol. 31, № 6. P. 1204–1209. https://doi.org/10.1080/13102818.2017.1373033
Yang H., Zhang Y., Wu X., Gan P., Luo X., Zhong S., Zuo W. Effects of Acute Exposure to 3500 MHz (5G) Radiofrequency Electromagnetic Radiation on Anxiety-Like Behavior and the Auditory Cortex in Guinea Pigs // Bioelectromagnetics. 2022. Vol. 43, № 2. P. 106–118. https://doi.org/10.1002/bem.22388
Wang H., Liu Y., Sun Y., Dong J., Xu X., Wang H., Zhao X., Zhang J., Yao B., Zhao L., Liu S., Peng R. Changes in Cognitive Function, Synaptic Structure and Protein Expression after Long-Term Exposure to 2.856 and 9.375 GHz Microwaves // Cell Commun. Signal. 2023. Vol. 21, № 1. Art. № 34. https://doi.org/10.1186/s12964-022-01011-1
Ertilav K., Uslusoy F., Ataizi S., Nazıroğlu M. Long Term Exposure to Cell Phone Frequencies (900 and 1800 MHz) Induces Apoptosis, Mitochondrial Oxidative Stress and TRPV1 Channel Activation in the Hippocampus and Dorsal Root Ganglion of Rats // Metab. Brain Dis. 2018. Vol. 33, № 3. P. 753–763. https://doi.org/10.1007/s11011-017-0180-4
Varghese R., Majumdar A., Kumar G., Shukla A. Rats Exposed to 2.45GHz of Non-Ionizing Radiation Exhibit Behavioral Changes with Increased Brain Expression of Apoptotic Caspase 3 // Pathophysiology. 2018. Vol. 25, № 1. P. 19–30. https://doi.org/10.1016/j.pathophys.2017.11.001
Kim J.H., Yu D.-H., Kim H.R. Activation of Autophagy at Cerebral Cortex and Apoptosis at Brainstem Are Differential Responses to 835 MHz RF-EMF Exposure // Korean J. Physiol. Pharmacol. 2017. Vol. 21, № 2. P. 179–188. https://doi.org/10.4196/kjpp.2017.21.2.179
Зенков Н.К., Чечушков А.В., Кожин П.М., Мартинович Г.Г., Кандалинцева Н.В., Меньщикова Е.Б. Аутофагия как механизм защиты при окислительном стрессе // Бюл. сиб. медицины. 2019. Т. 18, № 2. С. 195–214. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2019-2-195-214
Ковалева О.B., Шитова М.С., Зборовская И.Б. Аутофагия: клеточная гибель или способ выживания? // Клин. онкогематология. Фундам. исслед. и клин. практика. 2014. Т. 7, № 2. С. 103–113.
Joushomme A., Garenne A., Dufossée M., Renom R., Ruigrok H.J., Chappe Y.L., Canovi A., Patrignoni L., Hurtier A., Poulletier de Gannes F., Lagroye I., Lévêque P., Lewis N., Priault M., Arnaud-Cormos D., Percherancier Y. Label-Free Study of the Global Cell Behavior During Exposure to Environmental Radiofrequency Fields in the Presence or Absence of Pro-Apoptotic or Pro-Autophagic Treatments // Int. J. Mol. Sci. 2022. Vol. 23, № 2. Art. № 658. https://doi.org/10.3390/ijms23020658
Kim J.H., Huh Y.H., Kim H.R. Induction of Autophagy in the Striatum and Hypothalamus of Mice After 835 MHz Radiofrequency Exposure // PLoS One. 2016. Vol. 11, № 4. Art. № e0153308. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0153308
Kim J.H., Sohn U.D., Kim H.-G., Kim H.R. Exposure to 835 MHz RF-EMF Decreases the Expression of Calcium Channels, Inhibits Apoptosis, but Induces Autophagy in the Mouse Hippocampus // Korean J. Physiol. Pharmacol. 2018. Vol. 22, № 3. P. 277–289. https://doi.org/10.4196/kjpp.2018.22.3.277
Kim J.H., Lee J.-K., Kim H.-G., Kim K.-B., Kim H.R. Possible Effects of Radiofrequency Electromagnetic Field Exposure on Central Nerve System // Biomol. Ther. (Seoul). 2019. Vol. 27, № 3. P. 265–275. https://doi.org/10.4062/biomolther.2018.152
