Vraagbaak van het Steunpunt Milieu en Gezondheid
Gezondheidseffecten van blootstelling aan radiofrequente electromagnetische straling Een actualisering
Prof. dr. Nik van Larebeke
mei 2009
Inleidende begrippen Niet-ioniserende straling heeft frequenties lager dan ongeveer 3 PHz en omvat ELF-velden (extreem lage frequentie) (zoals geproduceerd door het electriciteitsnet), RF-golven (radiofrequentie), microgolven, infrarood en licht. De energie van deze elektromagnetische velden is te zwak om de atomen in de absorberende massa te ioniseren. Van 0 tot 3 kHz heeft men de extreem lage frequentie (ELF) Golflengtes zijn zeer groot waardoor we bij deze frequenties ons steeds in het nabije veld bevinden. Een typisch voorbeeld van een bron van ELF velden zijn hoogspanningslijnen. Frequenties die zowat tussen de de extreem lage frequenties en de radiofrequente velden liggen, worden ook soms aangeduid als de intermediaire frequenties (IF) of middenfrequenties. Er zijn verschillende definities voor deze frequenties in omloop. In het rapport aan VIWTA (Joseph & Martens, 2006) worden de frequenties tussen 3 kHz en 3 MHz als intermediaire frequenties behandeld. Een voorbeeld hiervan zijn de EAS systemen (Electronic Article Surveillance) en de metaaldetectoren voor wapenopsporing. De termen radiofrequenties (RF) en microgolven worden vaak door elkaar gebruikt en omvatten frequenties van 3 MHz tot 300 GHz. Typische voorbeelden hiervan zijn radio, TV en de microgolfoven. Infraroodstraling (IR) of warmtestraling omvat het gedeelte van het elektromagnetisch spectrum met golflengten tussen 780 nanometer en 1 millimeter. Dit gebied situeert zich tussen het zichtbaar licht en de microgolven. Het zichtbare licht heeft een golflengte van 400 tot 700 nanometer. UV straling (UltraViolette) is het meest gekend onder de vorm van zonlicht en vormt de overgang tussen niet-ioniserende straling en ioniserende straling. UV-straling wordt ingedeeld volgens golflengte in UV-C (100 – 280 nm), UV-B (280 – 315 nm) en UV-A (315 – 400 nm). Het UV-C deel behoort tot het ioniserende spectrum maar wordt door de bovenste lagen van de atmosfeer geabsorbeerd. UV-A en UV-B behoren tot het niet-ioniserende spectrum. Onderstaande figuur geeft een beeld van het electromagnetisch spectrum.
from Lawrence Berkeley Lab website
2
Enkele afkortingen ELF: GSM: ICNIRP: OTM: RF: RMS: SAR: UMTS: Wi-Fi: WLAN:
extreem laagfrequent Global system for Mobile Communications International Commission on non-ionising radiation protection Olive Tail Moment (maat voor DNA schade gemeten in de Comet assay) radiofrequente straling root mean square. De RMS of effectieve waarde is een waarde voor een spanning of stroom die een even groot vermogen in een weerstand dissipeerd als een gelijkstroom met dezelfde waarde. Specific absorption rate Universal Mobile Telecommunications System wireless fidelity wireless local area network
Grootheden die het elektromagnetisch veld beschrijven Stroomdichtheid (A/m2) De stroomdichtheid is de stroom per eenheid van oppervlakte en deze wordt uitgedrukt in ampère per vierkante meter (A/m2). SAR (Specific Absorption Rate) (W/kg) De SAR (specific absorption rate) is de snelheid waarmee de elektromagnetische energie in een bepaald volume weefsel wordt geabsorbeerd (en omgezet wordt in warmte). De SAR [W/kg] kan enerzijds gespecificeerd worden als de SAR uitgemiddeld over de volledige lichaamsmassa. Dit wordt de “whole-body-averaged SAR” genoemd. Anderzijds kan de SAR gespecificeerd worden als de “localised SAR”, d.w.z. de lokale waarde van de SAR uitgemiddeld over een kleine massa weefsel (b.v. 1 of 10 gram). Vermogendichtheid S (W/m2) De vermogendichtheid is het vermogen per eenheid van oppervlakte en deze wordt uitgedrukt in watt per vierkante meter [W/m2]. Elektrische veldsterkte E (V/m) De elektrische veldsterkte E [V/m] op een bepaald punt is grootte van de kracht F op een oneindig kleine lading q, gedeeld door de grootte van de lading: E=F/q Magnetische veldsterkte B of Magnetische fluxdichtheid (T) Het B veld wordt gemeten in teslas (voorheen in gauss eenheden). De magnetische fluxdichtheid is de meest fundamentele karakteristiek van het magnetisch veld. Een deeltje met een electrische ladingq dat beweegt in een B veld met een snelheid v zal een kracht F (de Lorenz kracht) ondergaan gelijk aan F= q(vxB) waarin x het vector product is. Magnetische veldsterkte H (A/m) Het magnetisch veld H is afgeleid van de magnetische fluxdichtheid. Het weerspiegelt de modificatie van de magnetische fluxdichtheid B te wijten aan de magnetische eigenschappen van het medium. H=B/µ0-M, waarin M de magnetizering van het medium voorstelt en µ0 de magnetische constante is. Het H veld wordt gemeten in Ampères per meter (A/m). In materialen voor dewelke M proportioneel is aan B kan de relatie tussen B en H beschreven worden door H=B/µ, waarin µ de permeabiliteit van het medium voorstelt. In de vrije ruimte
3
is er geen magnetizering M zodat H=B/µ0. In vacuüm - en in goede benadering ook in lucht zijn B en H evenredig met elkaar. De omrekening kan uitgevoerd worden met de volgende formule: B ≈ 1,26 H (B in µT, H in A/m)
Eenheden Symbool grootheid f λ
J SAR SAT S E
B
H
Grootheid
Symbool Eenheid
Eenheid
Stroom Frequentie Golflengte Vermogen (bijvoorbeeld van een zender). Dikwijls wordt het rms vermogen vermeld dat lager ligt dan het piekvermogen. Electrische stroomdichtheid Specific Absorption Rate Specifiek absorptietempo Stralingsfluxdichtheid of vermogendichtheid Electrische veldsterkte Bestralingsdosis
Ampère Hz m W
A Hertz meter Watt
A/m2 W/kg
Ampère per vierkante meter Watt per Kg
W/kg
Watt per Kg
W/m2
Watt per vierkante meter Volt per meter
Magnetische fluxdichtheid of sterkte van het Bmagnetisch veld Magnetische veldsterkte (sterkte van het H-magnetisc veld)
T
Joule per vierkante meter tesla
A/m
Ampère per meter
V/m J/m2
4
1. Inleiding-situering In 2002 heeft het Steunpunt Milieu en Gezondheid een rapport opgesteld over gezondheidseffecten van blootstelling aan elektromagnetische straling van GSM-masten en GSMs. In het besluit van het rapport wordt gesteld dat toen nog niet met zekerheid kon gezegd worden of GSM straling een invloed kon hebben op de gezondheid. Gesteld werd: “Strikt wetenschappelijk bekeken zijn er onvoldoende elementen om tot een besluit in het kader van mogelijke gezondheideffecten van de GSM-straling te komen. Er kan niet gezegd worden dat GSM-straling schadelijk is voor de gezondheid, maar ook het tegendeel kan niet worden beweerd.” Op heden zijn heel wat nieuwe gegevens beschikbaar die erop wijzen dat GSM straling alleszins belangrijke biologische en gezondheidsschadende effecten kan hebben. De zeer grote Europese Reflex studie toonde aan dat radiofrequente straling op cellen in vitro duidelijke genotoxische effecten alsook effecten op de genexpressie kan hebben. Sommige recente epidemiologische gegevens wijzen erop dat radiofrequente straling het risico op hersenkanker, althans enigszins, doet toenemen, en nieuwe gegevens wijzen ook op een toename van het risico op kanker van speekselklieren. Daarom werd een rapport opgesteld waarin de essentie van de huidige inzichten wordt samenvat en een aangepaste conclusie wordt getrokken. De interactie van niet-ioniserende straling met levende materie is complex, met onder meer als gevolg dat de effecten ervan zeer gemakkelijk beïnvloed worden door allerhande factoren. Dit impliceert dat een negatief resultaat in een experiment niet betekent dat de straling geen effect kan hebben, maar alleen dat er, in de gegeven omstandigheden, geen effecten optraden. Een positief resultaat daarentegen toont aan dat er effecten kunnen optreden (en in de gegeven omstandigheden waargenomen worden), wat niet betekent dat deze effecten in andere omstandigheden zullen optreden. In de interpretatie van de literatuur inzake niet-ioniserende straling dient men ook bedacht te zijn voor belangenconflicten, vooral gezien de enorme materiële belangen die op het spel staan. Uit het Opinie document van het “Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks” van de Europese Commissie blijkt duidelijk dat er zeker nog geen consensus bestaat over de gezondheidsrisico’s verbonden aan GSM straling.
2.Intensiteit van blootstelling en normen Voor meer details wordt verwezen naar een rapport gericht aan VIWTA (Het paraparlementaire Instituut voor Samenleving en Technologie) door dr. ir. Wout Joseph en prof. dr. ir. Luc Martens (2006). 2.1. Normen 2.1.1. Inzake energie geabsorbeerd in het lichaam De hoeveelheid energie die wordt geabsorbeerd in het lichaam is de “Specific Absorption Rate” (SAR) of specifiek absorptietempo (SAT) [W/kg]. De normen in het K.B. van 29 april 2001 ([Belgisch Staatsblad (2001)], 29-12- 2001) voor de bescherming tegen overmatige blootstelling aan elektromagnetische velden (in het frequentiegebied 10 MHz 10 GHz) zijn gedefinieerd in functie van mogelijke thermische effecten, rekening houdende met een extra veiligheidsfactor van 4 voor de SAR t.o.v. de ICNIRP richtlijnen [ICNIRP (1998)]. Nadat de Raad van State het Koninklijk Besluit over de normering van zendmasten voor elektromagnetische golven tussen de 10 MHz en 10 GHz 5
vernietigde verscheen op 22 september 2005 in het Belgisch Staatsblad het Koninklijk besluit van 10 augustus 2005 houdende de normering van zendmasten voor elektromagnetische golven tussen 10 MHz en 10 GHz. Dit K.B. is geldig voor zendmasten (b.v. basisstations) en geldt niet voor de mobiele telefoon zelf. Onderstaande tabel geeft de Belgische en ICNIRP normen voor enerzijds blootstelling van het volledige lichaam en anderzijds meer gelokaliseerde blootstellingen in het frequentiegebied 10 MHz 10 GHz: SAR (W/kg) volledige lichaam 0.08 0.02
ICNIRP Belgie
Lokale Sar (W/kg) hoofd en romp 2 0.5
Lokale SAR (W/kg) ledematen 4 1
Voor beroepsmatige blootstelling gelden in België de ICNIRP-richtlijnen: Lokale SAR (W/kg) Lokale Sar (W/kg) hoofd en SAR (W/kg) volledige ledematen uitgemiddeld over romp uitgemiddeld over lichaam uitgemiddeld over ieder interval van 6 minuten ieder interval van 6 minuten ieder interval van 6 minuten en over iedere 10 gram en over iedere 10 gram en over iedere 10 gram weefsel weefsel weefsel 0,4 W/kg 10 W/kg 20 W/kg In België bestaat geen blootstellingsnorm ter bescherming van het algemene publiek tegen elektromagnetische velden in het frequentiedomein van 0 Hz tot 10 MHz en ook niet boven 10 GHz (Joseph en Martens, 2006). 2.1.2. Met betrekking tot de electromagnetische velden De ICNIRP heeft referentieniveaus opgesteld, terwijl de Hoge gezondheidsraad strengere normen heeft gedefinieerd voor het frequentiebereik 10 MHz-10 GHz. Deze waarden zijn vermeld in onderstaande tabel:
Frequentie 10-400 MHz 400MHz2GHGz
ICNIRP (Veiligheidsfactor 50) S (W/m2) E-veld (V/m) 2 27.5
H-veld (A/m) 0.073
f/200
0.0037√f
1.37√f
Belgische norm Veiligheidsfactor 200) S (W/m2) E-veld (V/m) 0.5 13.7
f/800 (1,125 W voor 900 MHz GSM) 2-10GHz 10 61.4 0.16 2.5 Bron: KB van Belgisch Staatsblad van 22 mei 2001, f in MHz
0.686√f (20.6V/m voor 900 MHz GSM) 30.7
H-veld (A/m) 0.037 0.0019√f
0.08
2.1.3. Wat microgolfovens betreft -
De emissienorm voor de maximale lek bij microgolfovens luidt: vóór verkoop: mag de intensiteit van maximale lek op een afstand van 5 cm (en meer) niet groter zijn dan 1 mW/cm2. 6
-
na verkoop: de maximale lek op een afstand van 5 cm (en meer) mag niet groter dan 5 mW/cm2. Dit wordt telkens gemeten volgens de IEC-norm 335-2-25 (1988) [IEC-standard (1988)] met een standaardbelasting in de oven van 275 ml kraanwater aan 20° C. Gelijkaardige normen zijn van toepassing voor andere elektrische toestellen.
2.2. Bronnen 2.2.1. Bronnen binnenshuis 2.2.1.1 Emissies door GSM/UMTS toestellen Er zijn vier digitale systemen in België: Systeem GSM (Global System for Mobile Communications 900 (sinds 1994) E- GSM (Enhanced GSM) GSM1800 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) (sinds 2004)
Frequentiebanden voor het GSM toestel 890 - 915 MHz 880 – 890 MHz 1710 – 1785 MHz 1920 –1980 MHz
Sinds 2004 is UMTS beschikbaar in België voor professionele klanten. In 2005 werd UMTS voor het grote publiek gelanceerd. Het maximaal uitgestraalde vermogen van een GSM-toestel in de vrije ruimte is 2 W. Bij UMTS ligt het uitgezonden vermogen lager. Het rms-vermogen van UMTS-toestellen varieert van 125 tot 250 mW. 2.2.1.2. Emissies door Walkie-talkies en draagbare radio’s Walkie-talkies en citizenband radio’s opereren gewoonlijk in de gebieden van 27 tot 54 MHz, van 132 tot 174 MHz en van 403 tot 512 MHz. Het rms-vermogen van een walkietalkie bedraagt ongeveer 500 mW. 2.2.1.3. Emissies door TETRA toestel TETRA (Terrestrial Trunked Radio) is eveneens een digitaal radiocommunicatienetwerk, maar is in tegenstelling tot GSM900, GSM1800 en UMTS enkel gericht op professionele gebruikers, waaronder het ASTRID netwerk voor de hulpdiensten. Het maximaal piekvermogen van de mobilofoon is 3 W. De frequentieband die gebruikt wordt ligt rond de 400 MHz. 2.2.1.4. Emissies door DECT toestellen Het digitale lokaal telefoniesysteem DECT (Digital European Cordless Telecommunications / Digital Enhanced Cordless Telecommunications) werkt ook in de 1800 MHz band en is beperkt tot business en residentieel gebruik (de draagbare telefoon). DECT opereert meestal binnen een afstand van 300 m van het basisstation of de centrale. Het systeem gebruikt lagere vermogens (250 mW piekvermogen en 10 mW rms-vermogen). 7
2.2.1.5. Emissies door Wireless Local Area Network (WLAN) De belangrijkste WLAN-producten zijn Wi-Fi (Wireless Fidelity) en Bluetooth. Deze stations gebruiken een laag vermogen en kleine antennes. Het uitgezonden vermogen bedraagt maximaal 1W 2.2.2. Zendmasten 2.2.2.1. GSM/UMTS Eind 2005 zijn er zo’n 7250 sites in Vlaanderen. Typische vermogens voor basisstations zijn 10 tot 20 W. 2.2.2.2. Tetra Het mobiele communicatienetwerk voor de hulpdiensten ASTRID wordt uitgebouwd met ca. 470 basisstations in België. Typisch bedraagt het vermogen van een basisstation 40 W. 2.2.2.3. Radio- en TV-zenders Typische uitgezonden vermogens voor FM-zenders zijn van de orde van enkele honderden Watt. Middengolfzenders kunnen een vermogen tot een megawatt in de ether brengen. Televisiezenders gebruiken de frequenties tussen 470 en 854 MHz. De uitgezonden vermogens van radio- en televisiezenders liggen tussen 50 en 5000 kW ERP (Effective Radiated Power). In Vlaanderen zijn er eveneens DAB (Digital Audio Broadcasting, digitale radio) zenders geïnstalleerd. Daarnaast zijn er ook zenders van waaruit digitale televisieprogramma’s (DVB-T, Digital Video Broadcasting - Terrestrial) worden uitgezonden. In 2004 bedroeg het aantal FM radiozenders 368, het aantal AM (middengolf) zenders 4, het aantal DAB zenders 17, het aantal analoge TV zenders 8, en het aantal digitale TV-zenders (DVB-T) eveneens 8. 2.2.2.4. Zenders voor Breedband internet Dit is een recente technologie die nog in volle ontwikkeling is. Het vermogen van WiMax zenders zal liggen rond 3 W. Het kan gaan frequentiegebieden rond 2,4 GHz, 3,5 GHz 5,8 GHz. 2.2.2.5. Radar (naar Joseph & Martens, 2006) De krachtigste emissies van radiogolven worden opgewekt door radar (radio detection and ranging). Radars kunnen opgedeeld worden in hoogvermogentoestellen (voor het zoeken en opsporen van voorwerpen voor militaire of burgerlijke doeleinden) en gemiddeld- en laagvermogentoestellen (voor boot- en vliegtuignavigatie en snelheidsmeters). Opsporingsradars werken met hoge piekvermogens tot 30 GW in het 1 tot 9 GHz gebied en hebben meestal draaiende antennes, zodat het tijdsgemiddelde niveau op één plaats beperkt wordt. Toch kunnen in de omgeving van dergelijke radars hoge blootstellingen voorkomen. Radars met een gemiddeld vermogen werken typisch bij 4,5 of 9,375 GHz met
8
maximumvermogens van 20 tot 100 kW. De velden van de meeste radars zijn gepulseerd. Pulsen van extreem korte duur worden uitgestuurd met een ritme van enkele honderden pulsen per seconde. Daarom is het gemiddeld uitgezonden vermogen gewoonlijk 1000 maal lager dan het maximum vermogen. Verkeersradars gebruiken de frequenties 10 tot 30 GHz en hebben vermogens rond de 10 mW. De blootstelling van personen aan radarvelden gebeurt vooral beroepsmatig maar ook burgers (zoals bewoners van woningen in de buurt van een radar) kunnen dagelijks aan radar blootgesteld worden. De Universiteit Gent heeft de intensiteit van de radarstraling in en rond 4 woonhuizen op een afstand van 500 tot 800 meter van een radar voor controle van het luchtverkeer gemeten (zie ook punt 2.3.6.). Het electrisch veld bedroeg, wat piekwaarden betreft, tussen de 14,4 en de 63,7 V/m, en wat de rms waarden betreft, tussen de 0,175V/m en de 0,777 V/m. De piekwaarden liggen 12 maal lager dan de Belgische norm. Toch is het duidelijk dat, voor woningen gelegen in de buurt van krachtige radars (het gaat hier niet om radars gebruikt voor de controle van het wegverkeer) de intensiteit van de blootstelling aan radarstraling relatief belangrijker kan zijn dan deze aan andere stralingsbronnen.
2.3. Blootstelling 2.3.1. GSM-UMTS toestellen Het uitgezonden vermogen van het GSM-toestel is afhankelijk van de kwaliteit van de verbinding tussen basisstation en mobilofoon: hoe beter die kwaliteit is (b.v. wanneer men zich dicht bij het basisstation bevindt), hoe lager het vermogen is, dat door de telefoon wordt uitgezonden. Het GSM-toestel is niet permanent in gebruik en geeft bij uitschakeling geen velden. In de “standby”-toestand zendt het GSM-toestel sporadisch signalen uit voor de communicatie met het dichtsbijzijnde basisstation. Aangezien het GSM-toestel dicht bij het hoofd op ongeveer 2 cm afstand wordt gehouden, moet men de nabije velden bepalen. Deze zijn sterk afhankelijk van het ontwerp van de telefoon. Ook het hoofd van de gebruiker wijzigt de velden sterk. Emissiewaarden en –normen voor de emissie van elektromagnetische velden zouden volgens experten dan ook niet echt nut hebben (Joseph & Martens, 2006). Blootstellingsnormen worden gegeven door [Directive 1999/5/EC (1999)] waarbij de maximale lokale absorptie (SAR) onder de Europese norm moet liggen. De bepaling van de absorptie (SAR) is zeer moeilijk wegens de complexiteit van de mens en de elektromagnetische velden uitgezonden door de telefoon. Toch bevestigen alle studies dat 50 % of meer van het vermogen uitgezonden door een telefoon met klassieke draadantenne geabsorbeerd wordt in het hoofd. De SAR is meestal maximaal nabij het oor en neemt vrij snel af dieper in het hoofd van de gebruiker. De SAR is zeer afhankelijk van het type telefoon. Op de website [Cellular (2005)] (zie literatuurlijst) worden de SAR niveaus voor de verschillende types GSM mobilofoons per fabrikant getoond. De recentere toestellen hebben SAR waarden kleiner dan 1 W/kg. In [Cellular (2005)] variëren de waarden voor 49 toestellen van 0,02 tot 1,59 W/kg (deze hoogste waarde is voor een oud toestel van 1999). Voor oudere toestellen [Microwave News (1997)] varieerde de maximale SAR (bij 16 GSM mobilofoons) tussen 0,28 W/kg en 1,33 W/kg. Alle toestellen voldoen aan de Europese norm van 2 W/kg. Tegenwoordig zijn fabrikanten van mobilofoons in het kader van de R&TTE directieve (1999/5/EC) verplicht [Directive 1999/5/EC (1999)] een conformiteitsverklaring te geven waarin gesteld wordt dat de maximale lokale SAR van de telefoon onder de Europese norm ligt. Recente modellen hebben een maximale lokale SAR die kleiner is dan 1 W/kg. Als een mobilofoon met ingebouwde antenne in de auto of ander gesloten voertuig wordt gebruikt zal het uitgestraalde vermogen zeer moeilijk de auto verlaten zodat het
9
GSM-toestel op maximaal vermogen zal uitzenden. Het gebruik van de GSM, direct tegen het hoofd in een auto, zal een meer intense blootstelling met zich brengen dan in andere situaties. Meer antennes en bijgevolg kleinere cellen (gebieden bediend door een antenne) verlagen het nodige vermogen. Bij het GSM1800-systeem is het nodige vermogen tweemaal lager dan bij het GSM900-systeem. De SAR in het mobilofoonfrequentiegebied zal dalen met het verkleinen van de gebieden bediend door een antenne, met een evenredig lager vermogen gebruikt door de mobilofoon. Bij het UMTS systeem zullen kleinere cellen gebruikt worden en zal het uitgezonden vermogen lager liggen. Vanaf september 2005 zijn de eerste UMTSdiensten voor het grote publiek beschikbaar. Het rms-vermogen van UMTS-toestellen varieert van 125 tot 250 mW. 2.3.2. Blootstelling te wijten aan antennes voor omroep en mobiele communicatie Blootstelling binnenshuis tengevolge van antennes voor omroep en mobiele communicatie is een weinig onderzocht domein (Joseph & Martens, 2006) Onderstaande tabel geeft de betreffende frequentiegebieden. Aard middengolf radio (AM) FM-radio digitale radio (DAB) analoge televisie Digitale terrestriële televisie (DVB-T) ASTRID GSM/ UMTS
Frequentie 1 MHz 100 MHz 200 MHz 200 MHz tot 800 MHz 800 MHz 400 MHz 900 MHz, 1800 MHz, 2000 MHz
Onderstaande tabel (overgenomen uit het rapport van Joseph & Martens, 2006) geeft metingen van velden uitgevoerd door de Vakgroep Informatietechnologie van de Universiteit Gent op verschillende plaatsen in huizen, kantoorgebouwen, en ziekenhuizen. Deze waarden zijn over het algemeen lager dan waarden die buiten opgemeten worden. In onderstaande tabel zijn de waarden voor het elektrisch (E in V/m) en het magnetisch veld (H in mA/m) te vinden. In deze tabel is ook aangegeven hoeveel keer de veldwaarden kleiner zijn dan de Belgische limietwaarden (getallen in de kolommen RE en RH). Dit werd zowel gedaan voor het elektrisch veld E (het getal RE is de verhouding van de limietwaarde voor het elektrisch veld (Eref) tot het gemeten elektrisch veld (E) als voor het magnetisch veld H (RH). Hoe dichter deze getallen bij 1 liggen, des te meer benaderen de aanwezige elektromagnetische velden de limietwaarden. We observeren in onderstaande tabel dat het niet steeds dezelfde bron is die de hoogste elektromagnetische velden in huis levert. Joseph & Martens (2006) vermelden ook resultaten van metingen van het electrisch veld op 741 locaties in de buurt van 90 GSM en UMTS basisstations in Vlaanderen, zowel binnenshuis als buitenshuis. De waarden binnenshuis liggen over het algemeen lager dan buiten het huis. In meer dan 71 % van de meetposities lagen de elektrische veldwaarden meer dan 20 maal onder de Belgische referentieniveaus, en slechts in 11,6 % van de posities was de gecumuleerde verhouding groter dan 10 % van de Belgische norm. De velden zijn veelal gemeten op toegankelijke plaatsen waar de uitgezonden velden maximaal waren. Deze waarnemingen zouden dus eerder een worst-case beeld geven volgens de auteurs.
10
2.3.3. Blootstellingen te wijten aan microgolfovens Joseph & Martens (2006) vermelden volgende gegevens (afkomstig van verschillende auteurs) in verband met.lekken van microgolfovens: Het gemiddelde lek (gemeten volgens de IEC-norm 335-2-25 [IEC-standard (1988)] met een ovenlast van 275 ml kraanwater aan 20°C) op 5 cm van de voorkant van de microgolfoven bedraagt 0,2 mW/cm² bedraagt. Dit is 25 keer kleiner dan de emissienorm van 5 mW/cm². De grootte van het lek is omgekeerd evenredig met de ovenlast. Bij gebruik van een ovenlast van 25 ml water i.p.v.275 ml was het gemiddelde lek 1 mW/cm². Er werd geen verband waargenomen tussen de intensiteit van het lek en het vermogen of de prijs van de microgolfoven. De intensiteit van het lek neemt af met het kwadraat van de afstand. Er kan 11
geconcludeerd worden [Verschaeve et al. (2004)] dat het lek op operatorafstand (40 cm), en zelfs dichter bij de oven, verwaarloosbaar is bij toepassing van 25 en 275 ml ovenlasten. Bij gebruik van een ovenlast van 275 ml is het lek 0,003 mW/cm², bij gebruik van 25 ml is dit 0,015 mW/cm². Dit houdt weinig risico in voor de gezondheid. Microgolfovens zijn zo ontworpen dat de microgolven binnen in de oven blijven en enkel aanwezig zijn als het toestel aangeschakeld en de deur gesloten is. Lekkage door het glas in de deur en door kieren langs de deur zijn beperkt. Door veroudering en beschadiging kan het lek toenemen. Om lekkage te vermijden is het belangrijk dat de oven goed onderhouden wordt. 2.3.4. Blootstellingen te wijten aan WLAN 2.3.4.1. Blootstelling aan WLAN kaart (in een computer) Deze netwerken bieden slechts een zeer lokale dekking. Hun uitgezonden vermogen is dus beperkt. In [Verschaeve et al. (2004)] werd de blootstelling van een “Wi-Fi kaart” (AIRPCM352, 802.11b, 11 Mbps) bepaald. De frequentie was 2462 MHz. De blootstelling werd voor verschillende omstandigheden bepaald: • tijdens het elektronische verzenden van een pakket van 16Mbyte • tijdens het laden en surfen op het internet • tijdens normaal werken op de PC Onderstaande tabel toont de blootstelling verbonden aan het gebruik van een Wi-Fi kaart:
Deze meetwaarden liggen onder de Belgische blootstellingslimieten van 30,5 V/m en 2,5 W/m² . 2.3.4.2. Blootstelling aan basisstations WLAN In [Neubauer et al. (2005)] werden metingen uitgevoerd in de universiteit van Bremen in de buurt van WLAN basisstations (“access points”). Onderstaande tabel toont de resultaten van deze metingen. Dicht bij de WLAN basisstations waren de velden van deze stations dominant in vergelijking met deze van andere technologiën( GSM, Radio, TV). De waarden zijn lager dan de Belgische norm [Belgisch Staatsblad (2001)]. Lokaties
Omstandigheden
Kamer 122
Hoogte 1.2 m Hoogte 1.7 m Hoogte 2.0 m 12
Vermogendichtheid (mW/m2) 0.79 2.50 1.99
Kamer 4200 Cafetaria
Afstand 3.8 m Afstand 2.5 m Balkon
0.53 0.67 0.008
2.3.5. Blootstelling te wijten aan een Bluetooth antenne Het gemiddeld uitgezonden vermogen van Bluetooth (2,45 GHz) varieert van 10 tot 100 mW. Metingen [Neubauer et al. (2005)] tonen dat elektrische velden van 0,3 V/m enkel gedetecteerd werden op 30 cm (of dichter) van de antenne. Op afstanden groter dan 30 cm van de antenne was geen relevante blootstelling detecteerbaar. 2.3.6. Blootstelling te wijten aan radar De vermogens van de radarantennes kunnen zeer hoog zijn, maar vermits de algemene bevolking bijna altijd ver van de antennes verwijderd is, zal deze slechts een beperkte blootstelling ondergaan. Militairen en luchtvaartpersoneel die in de buurt van antennes komen, kunnen wel onderhevig zijn aan hogere velden. Opsporingsradars werken met hoge piekvermogens tot 30 GW in het 1 tot 9 GHz gebied en hebben meestal draaiende antennes, zodat het tijdsgemiddelde niveau op één plaats beperkt wordt. Toch kunnen in de omgeving van dergelijke radars hoge blootstellingen voorkomen. Radars met een gemiddeld vermogen werken typisch bij 4,5 of 9,375 GHz met maximumvermogens van 20 tot100 kW. De velden van de meeste radars zijn gepulseerd. Pulsen van extreem korte duur worden uitgestuurd met een ritme van enkele honderden pulsen per seconde. Daarom is het gemiddeld uitgezonden vermogen gewoonlijk 1000 maal lager dan het maximum vermogen. Verkeersradars gebruiken de frequenties 10 tot 30 GHz en hebben vermogens rond de 10 mW. In onderstaande tabel wordt de blootstelling in en rond vier woonhuizen in de buurt van een radar (500 tot 800 m van de radar) voor controle van het luchtverkeer getoond. Deze radar zendt gedurende een korte tijd een puls uit met een piekvermogen van 110 kW in het frequentiegebied 1200 MHz – 1400 MHz. De waarden werden gemeten voor het elektrisch veld (E in V/m) in de omgeving van de radar. In deze tabel wordt ook aangegeven hoeveel keer de gemeten waarden kleiner zijn dan de voorgestelde limietwaarden, zowel voor de piekwaarden (Lpk/Epk) van het gepulst signaal als voor de rms-waarden (Lrms/Erms). De verhoudingen werden berekend voor de limietwaarden die in België van toepassing zijn. Hoe dichter deze getallen bij 1 liggen, hoe dichter de gemeten veldwaarden bij de respectievelijke limietwaarden liggen. Het is duidelijk dat de intensiteiten van blootstelling, zelfs op een afstand van 500 tot 800 meter, hoger zijn dan deze veroorzaakt door de meeste andere bronnen waaraan mensen meestal zijn blootgesteld, maar ver onder de geldende limietwaarden liggen.
13
2.3.7. Persoonlijke binnenshuisblootstelling van kinderen in Vlaanderen Door VITO werd in opdracht van de Vlaamse overheid een studie uitgevoerd inzake de blootstelling van kinderen aan niet ioniserende electromagnetische straling:” Persoonlijke exposimetrie voor het bepalen van de binnenhuisblootstelling van kinderen aan ELF, VLF en RF elektromagnetische velden afkomstig van interne en externe bronnen.”Aan dit onderzoek namen 86 kinderen deel. Website: http://www.lne.be/themas/milieu-engezondheid/onderzoek/eindrapport_NIS3.pdf 2.3.7.1. Externe en binnenshuisbronnen Wat radiofrequente straling betreft, zijn de resultaten samengevat in onderstaande tabel:
14
RG: Rekenkundig Gemiddelde GM: Geometrisch Gemiddelde Het rekenkundig gemiddelde, de mediane en de maximum waarde voor het totale radiofrequente electrische veld bedroegen respectievelijk 0.119 V/m, 0.090 V/m en 0.55 V/m, met DECT en WIFI (WLAN) als belangrijkste bijdragen, respectievelijk 0.083V/m,0.060V/m en 0.48V/m en 0.071V/m, 0.060 V/m en 0.29 V/m. Deze waarden liggen veel lager dan de officiële normen (zie punt 2.1.2.), maar liggen vrij dicht (binnen één grootte-orde) bij de norm (0.614 V/m) voorgesteld door de Salzburg conferentie (zie punt 11.). 2.3.7.2. Door actief gebruik van GSM toestellen Met een zekerheid van 95% kon gesteld worden dat de maximale waarde aan het oor tussen 22 en 24 V/m ligt en dat de rms-waarde die aan het oor gemeten werd tussen 3 en 3,8 V/m ligt. 2.3.7.3. Door passieve blootstelling aan GSM toestellen Onderstaande figuur geeft de maximale veldsterkte in functie van de afstand tot de verschillende zijden van het aangewende GSM toestel.
Volgende figuur geeft de rms veldsterkte uitgemiddeld over 6 minuten in functie van de afstand tot de verschillende zijden van het aangewende GSM toestel.
15
Deze waarden liggen veel lager dan de officiële normen (zie punt 2.1.), maar zijn meestal duidelijk hoger dan de norm (0.614 V/m) voorgesteld door de Salzburg conferentie (zie punt 11). 2.3.8. Blootstelling buitenshuis gemeten in Vlaanderen Het betreft hier waarden gemeten door VITO in opdracht van de Vlaamse Overheid op Vlaamse luchthavens te Deurne en Zaventem. Website: http://www.lne.be/themas/milieu-engezondheid/onderzoek/NIS2 In de luchthaven van Deurne werd op 1 meter afstand van een antenne een elektrisch veld van 5,0V/m gemeten Op verschillende plaatsen in de luchthaven bedroegen de veldsterkten tussen de 0 en de 1,1 V/m (dit laatste cijfer werd gemeten ergens in de check-in ruimte) Op Zaventem bedroegen de maximale electrische velden tussen de 0,38 en de 1,8 V/m. Deze laatste waarde werd gemeten in de passagiersloods tussen de uitgangspoorten 67 en 69. Deze waarden liggen veel lager dan de officiële normen (zie punt 2.1.), maar overschrijden nogal frequent de norm (0.614 V/m) voorgesteld door de Salzburg conferentie (zie punt 11).
3. Biologische en Gezondheidseffecten 3.1 Genexpressie In het rapport “Epigenetische mechanismen in de carcinogenese: Aangrijpingspunten van tumorpromotors en voor chemopreventie” dat beschikbaar is op de website van het steunpunt Milieu en Gezondheid (http://www.milieu-en-gezondheid.be/rapporten.html) wordt een overzicht gegeven van de betekenis van wijzigingen in de genexpressie bij de inductie van kanker. De belangrijkste van de verschillende processen die daarbij een rol spelen worden beschreven. In het bijzonder kunnen een rol spelen: de stimulatie van de expressie van protooncogenen en van genen die een stimulerend effect hebben op de celcylcus; de inhibitie van de expressie van tumorsuppressorgenen (zowel van de “care-taker gene betrokken bij het behoud van de integriteit van het genoom als van de “gate-keeper genen” betrokken bij de regulatie van de celproliferatie en de differentiatie), van genen betrokken bij de apoptose en van genen betrokken bij de gap junction intercellulaire communicatie; de beïnvloeding van de 16
expressie van genen betrokken bij de oxidatieve stress en bij de intercellulaire of intracellulaire signaaltransductie. Het is sedert lang duidelijk dat de inductie van kanker in essentie berust op de opstapeling, in dezelfde cel, van mutaties in meerdere genen. Het wordt echter steeds duidelijker dat ook verstoring van een groot aantal regulatorische processen het ontstaan van kanker kan bevorderen. De tumorpromotiefase, bij de mens wellicht hoofdzakelijk gesitueerd in de laatste tien jaar voor de klinische diagnose, berust zeer waarschijnlijk in essentie op deze verstoring van regulatorische processen en van de genexpressie. Gezien de veelheid van verstoringen, zowel met betrekking tot. het genoom als met betrekking tot. genexpressie en signaaltransductie, die kunnen bijdragen tot de carcinogenese lijkt het ontstaan van kanker als het ware een gevolg te zijn van een toename van entropie (wanorde) in een meercellig organisme. Vermoedelijk zal alles wat de entropie (wanorde) opdrijft enigszins bijdragen tot het kankerrisico. 3.3.1. Aantallen artikels waarin effecten op de genexpressie gevonden werden dan wel niet gevonden werden. Uiteraard heeft het aantal publicaties dat al of niet een bepaald effect rapporteert slechts een beperkte betekenis. Toch is het in dit verband belangwekkend kennis te nemen van die aantallen. Een electronisch literatuuronderzoek op 24 december 2008 middels Pubmed, gebruik makend van de zoektermen “radiofrequency “ en “gene expression” vond 72 artikels, waarvan 43 werkelijk betrekking hadden op de invloed van niet-ioniserende straling van het radiofrequente type. Twintig van deze artikels beschreven wijzigingen in de expressie van sommige genen onder invloed van de radiofrequente straling, in twintig andere werden geen betekenisvolle wijzigingen in de genexpressie gevonden en in 3 artikels was het antwoord op deze vraag onduidelijk. In de meeste gevallen worden vrij realistische stralingsintensiteiten aangewend in deze publicaties, die ongeveer overeenstemmen met de maximale blootstelling die kan opgelopen worden bij het gebruik van een klassiek GSM toestel. In tegenstelling met wat meestal gebeurt worden in het toxicologisch onderzoek van radiofrequente straling meestal geen dosissen aangewend die grootte-orden hoger liggen dan de maximale blootstelling zoals die in werkelijkheid door de mens wordt opgelopen. Dit houdt verband met het feit dat bij duidelijk hogere stralingsintensiteiten opwarming plaats grijpt, en men dan mogelijk met totaal andere biologische fenomenen te maken krijgt. Hieronder wordt op een aantal van deze artikels ingegaan. 3.3.2. Gegevens uit de Reflex studie Een zeer belangrijk onderzoek inzake invloed van radiofrequente straling op de genexpressie is ongetwijfeld de (met 2.059.450,- Euro) door de Europese Commissie gesubsidieerde Reflex studie (totale kost: 3.149.621,- Euro) waarin 12 onderzoeksgroepen uit 7 landen deelnamen onder leiding van Prof. Dr. Franz Adlkofer, (VERUM - Stiftung für Verhalten und Umwelt, Pettenkoferstrasse 33, D-80336 München, Germany, Tel: +49 89 5309880 / Fax: +49 89 53098829 / E-mail:
[email protected]) De reflex studie is één van de grootste gecoördineerde studies ooit ondernomen op het vlak van het opsporen van biologische effecten inzake genotoxiciteit en beïnvloeding van de genexpressie. De studie maakt gebruik van in vitro technieken, voor een belangrijk deel met menselijke primaire cellen afgeleid van gezonde donoren en menselijke cellijnen, alsook met primaire cellen en cellijnen van zoogdieren. Deze studie had betrekking op genotoxische effecten (DNA schade,mutaties), genexpressie, aspecten die met differentiatie van cellen te maken hebben en inductie van apoptose.
17
De gegevens van de Reflex studie (http://www.starweave.com/reflex/) wijzen op een effect van radiofrequente straling (RF) op de gen en eiwit expressie in verschillende cellulaire systemen: -
-
-
RF bij een SAR van 1,5 W/kg veroorzaakte een voorbijgaande opregulatie van p21 en c-myc genen en een langdurige opregulatie van het stress antwoord gen hsp 70 in embryonale stamcellen die deficiënt zijn in het p53 tumorsuppressor gen. De opregulatie van p21 en c-myc genen kan een groeibevorderend effect hebbenen en kan het ontstaan van kanker bevorderen. Een opregulatie van de stress-gevoelige heat shock proteïnen geeft aan dat de cel reageert op een schadelijke invloed. Deze effecten werden alleen waargenomen in cellen die drager zijn van mutaties in het p53 tumorsuppressor gen. Dergelijke cellen komen steeds voor in ieder menselijk lichaam. In de huid bijvoorbeeld wordt hun aantal opgedreven door blootstelling aan ultraviolet licht. Rf bij een SAR van 2 W/kg verminderde de expressie van de receptor FGFR1 van de “fibroblast growth factor” FGF in menselijke neuroblastoma cellen (NB69) en in neurale stamcellen van ratten. Rf bij een SAR van 1,3 W/kg vermeerderde of verminderde de expressie van verschillende genen en eiwitten in menselijke HL-60 cellen en in endotheliale cellen van menselijke oorsprong Rf bij een SAR van 2,4W/kg activeerde de p38MAPK/hsp27 “stress response pathway” in menselijke endotheliale cellen. Rf bij een SAR van 2,4W/kg veranderde het globale patroon van eiwit phosphorylatie in endotheliale cellen van menselijke oorsprong met mogelijke gevolgen voor de signaal transductie “pathway”. Rf bij een SAR van 2 W/kg beïnvloede de genexpressie in menselijke lymfocyten niet op significante wijze, alhoewel de expressie van enkele genen onder de verschillende duizenden die getest werden in het micro-array systeem gewijzigd was in twee humane immuuncompetente cellijnen. Rf bij een SAR van 2 W/kg had geen effect op de expressie noch op de activiteit van induceerbaar “nitric oxyde synthase” (iNOS) noch op de expressie van hsp27 en hsp70 in zenuwcellen De toename in de expressie van hsp 27 in endotheliale cellen (EA.hy926) na blootstelling aan RF kon niet gereproduceerd worden in een ander laboratorium waar licht verschillende methoden werden aangewend.
Het valt op te merken dat de reflex studie geen aanwijzingen heeft gevonden voor belangrijke effecten van radiofrequente straling op apoptosis. Wel is het mogelijk dat de upregulatie van bcl-2 in differentiërende embryonale stamcellen en van hsp27 in endotheliale cellen indirect een apoptotisch proces bevorderen. Wat differentiatie en proliferatie betreft werden in de meeste celsystemen geen significante effecten van radiofrequente straling waargenomen. Dergelijke effecten zouden wel kunnen optreden bij neurale stamcellen middels upregulatie van bcl-2 en via inhibitie van nurr-1 en TH transcriptie. 3.3.3. Andere recente gegevens inzake genexpressie Effecten op de genexpressie werden onder meer waargenomen door Zhao et al (2007): rat neuronen in vitro intermittent bestraald met radiofrequente straling bij 1800MHz 18
gemoduleerd aan 217 Hz bij een gemiddelde SAR van 2W/kg vertoonden een op-regulatie van 24 genen en een neerwaardse regulatie van 10 genen onder de 1200 bestudeerde genen. Deze genen waren geassocieerd aan verschillende celfuncties waaronder het cytoskelet, signaal transductie en metabolisme. Zhao et al. (2006) namen een upregulatie waar van “microtubule associated protein 2 “ in rat neuronen. Leszczynski et al. (2002) namen een nietthermale (bij stralingsintensiteiten die geen detecteerbare opwarming veroorzaken) activatie van de hsp27/p38MAPK stress pathway waar in menselijke endotheelcellen in vitro. Nylund en Leszczynski (2006) namen in twee verschillende cellijnen van menselijke endotheelcellen in vitro wijzigingen in de genexpressie waar onder invloed van 900MHz radiofrequente straling aan 2,8W/kg: dezelfde genen en eiwitten werden echter op verschillende manier beïnvloed in de twee cellijnen. Dit wijst erop dat verschillende celtypes van verschillende diersoorten verschillende reacties kunnen hebben in antwoord op radiofrequente straling. Dit kan ook verklaren waarom replicatiestudies in verschillende laboratoria niet steeds dezelfde resultaten geven. Radiofrequente straling bij 1,71 GHz induceerde een verhoogde expressie van het proapoptotische bax gen en van het celcyclus regulerend "growth arrest DNA damage inducible" GADD45 gen in neurale progenitor cellen afgeleid van een embryonale stam cel (Nikolova et al. 2005). Een bevorderen van apoptose in neuronale cellen zou mogelijk kunnen bijdragen tot het ontstaan van neurodegeneratieve ziekten zoals amyotrofische lateraalsklerose en Alzheimer. Alhoewel in dit artikel zeker geen directe aanwijzingen te vinden zijn voor de inductie van ziekten, worden wel biologische effecten gerapporteerd die een rol kunnen spelen in de ontstaansmechanismen van neurodegeneratieve ziekten. Ook in dierproeven werden effecten gevonden (activatie van gliacellen, Brillaud et al. 2007, Ammari et al. 2008a), die een rol kunnen spelen in het ontstaan van neurodegeneratieve ziekten. Er zijn ons geen studies bekend over een associatie tussen blootstelling aan radiofrequente straling en neurodegeneratieve ziekten. Wel werd een dergelijke associatie reeds gerapporteerd voor Extreem Laag Frequente straling (ELF) (Roösli et al. 2007; Huss et al. 2009). Lee et al. (2005) bestudeerden de expressie van genen in menselijke cellen in vitro onder invloed van 2.45 GHz radiofrequente straling onder niet warmte opwekkende condities gebruik makend van de seriële analyse van genexpressie (SAGE). Na een blootstelling van 2 uur bleek de expressie van 221 genen veranderd te zijn. Na 6 uur was de expressie van 759 genen gewijzigd. Apoptosis-gerelateerde genen behoorden tot de opgereguleerde genen, en celcyclus-verbonden genen behoorden tot de neerwaarts gereguleerde genen. De expressie van “heat shock” eiwitten bleek niet significant toegenomen wat erop wijst dat de veranderingen in genexpresssie niet aan thermale mechanismen te wijten waren. In het bijzonder blijkt prenatale blootstelling gedurende drie dagen van ratten aan radiofrequente straling (9.4 GHz), bij zeer lage dosis (0,05 W/m2 ), effecten te hebben op de expressie van “Bone morphogenetic protein” in de nieren van de pasgeboren dieren en dit effect verschilt naargelang van het tijdstip tijdens de zwangerschap waarop de zwangere dieren worden blootgesteld aan de straling (Pyrpasopoulou et al. 2004). Merkwaardig en bijzonder belangrijk is het onderzoek van Karinen et al. (2008) die het effect van radiofrequente straling op de expressie (in termen van eiwitconcentratie) van eiwitten, met een isoelectrisch punt begrepen tussen (pI) 4 en 7 en een moleculair gewicht van lager dan 40 kDa, bestudeerden in de huid van proefpersonen. Zij stelden vast dat blootstelling van de huid van 10 vrouwelijke vrijwilligers aan 900 MHz radiofrequente straling aan 1,3 W/kg (een blootstelling die bij gebruik van draadloze telefonie kan
19
voorkomen) gedurende 1 uur een wijziging veroorzaakte in de aanwezigheid van 8 eiwitten. Voor 2 van deze eiwitten kwam de wijziging voor bij alle 10 vrijwilligsters (Karinen et al. 2008). Het percentage van eiwitten waarvan de expressie door de radiofrequente straling werd beïnvloed bleek gelijkaardig in deze in vivo studie op de mens als bij in vitro studies op humane endotheelcellen. De verhoging van de expressie van de eiwitten in kwestie heeft niet noodzakelijk een nadelig effect op de gezondheid. Het belang van deze waarneming berust hierin dat ze aantoont dat de radiofrequente straling wel degelijk effecten heeft op de genexpressie, en dat effecten in vivo (huid van de mens) in moleculaire termen van dezelfde grootte-orde zijn als deze in vitro.
3.2. Genotoxische effecten 3.2.1. Gegevens uit overzichtspublicaties In 58% van de publicaties opgenomen in het overzicht van Vijayalaxmi en Obe (2004) werden geen genotoxische effecten beschreven, in 23% ervan wel terwijl in 19% van deze publicaties geen duidelijke conclusie kon getrokken worden. Een overzicht opgesteld in juli 2007 door Henry Lai, PhD Department of Bioengineering University of Washington Seattle, Washington USA in het kader van het BioInitiative Report (http://www.bioinitiative.org/report/index.htm) stelde vast dat ongeveer 50% van de studies genotoxische effecten vaststelden. Het Bioinitiative rapport is geschreven door wetenschappers die vrij kritisch staan tegenover de GSM technologie maar omvat een belangwekkend overzicht van gegevens (zie addendum 1). VIjayalaxmi and T. J. Prihoda (2008) deden een meta-analyse van 63 publicaties (1990-2005) die betrekking hebben op zowel in vitro studies als in vivo studies op proefdieren als biomonitoringstudies bij de mens. Zij besloten dat onder sommige condities van blootstelling significante toenames in sommige genotoxische parameters werden gevonden. De waargenomen gestegen waarden voor chromosomale afwijkingen en micronuclei na bestraling lagen echter in hetzelfde bereik als de spontane waarden in de historische database, wat betekent dat voorheen dergelijke waarden ook reeds zonder extra bestraling geobserveerd werden. Daaruit kan besloten worden dat radiofrequente straling tenminste in sommige condities genotoxisch is. Het gaat daarbij om de intensiteit van straling zoals die opgelopen wordt bij het persoonlijk gebruik van GSM toestellen. Wat de intensiteit van blootstelling betreft veroorzaakt door GSM masten in de omgeving wijst slechts één studie (Phillips et al. 1998) op het veroorzaken van DNA schade, en dan nog alleen bij een welbepaalde frequentie en niet bij een lichtjes verschillende frequentie (misschien is dit resultaat niet zeer betrouwbaar). Waarschijnlijk is het belangrijkste mechanisme waarbij electromagnetische straling genotoxisch kan inwerken de vorming van vrije radikalen in de cellen. Deze productie van vrije radikalen zou gecataliseerd kunnen worden door ijzer (Zmyslony et al. 2004), en zou met grotere intensiteit plaatsgrijpen in metabool aktieve cellen. 3.2.2. De Europese reflex studie Het belangrijkste onderzoek inzake genotoxische effecten van radiofrequente straling is ongetwijfeld de, onder meer door de Europese Commissie gesubsidieerde, Reflex studie (http://www.starweave.com/reflex/) waarin 12 onderzoeksgroepen uit 7 landen deelnamen. Het betreft hier één van de grondigste studies inzake genotoxiciteit ooit ondernomen.
20
Genotoxische effecten op menselijke HL-60 promyelocyten in vitro bleken afhankelijk te zijn van de geabsorbeerde energie (zie onderstaande figuur overgenomen uit het eindrapport van de Reflex studie). Bij een SAR van 0,2 W/kg, 1,0W/kg en 3,0 W/kg bleek er geen inductie te zijn van micronuclei, maar wel bij 1,3 W/kg, 1,6 W/kg en 2,0 W/kg. Het maximaal effect (een micronuclei frequentie van 13,3/1000 gebinucleëerde cellen) bleek bereikt te zijn bij 1,3 en 1,6W/kg en was toen echt belangrijk: het bedroeg ongeveer 66% van het effect (22,3/1000 gebinucleëerde cellen) bekomen met een ioniserende bestraling van 0,5 Gy (6 MeV, blootstellingstijd: 5.2 s). Bij 3,0 W/kg was de frequentie van de micronuclei dezelfde als bij de blanco behandelde controle.
Ook inzake breuken in DNA werd een gelijkaardig verband met de geabsorbeerde energie vastgesteld (zie onderstaande figuur overgenomen uit het eindrapport van de Reflex studie). Het maximum effect werd bereikt bij SAR 1.3 W/kg (Olive Tail Moment OTM = 2.20 ± 0.16) en 1.6 W/kg (2.24 ± 0.10). Bij een SAR van 3.0 W/kg was het DNA berekend effect (OTM 1.23 ± 0.12) gelijkaardig aan dat van de blanco blootgestelde cellen. (OTM 1.18 ± 0.03). De OTM van de positieve controle na blootstelling aan waterstofperoxide (100 μmol/l, 1h) bedroeg 8.3 ± 1.3 (n=3; 8-voudige toename in vergelijking met de blanco controle).
21
Inductie van genotoxische effecten bleek ook afhankelijk van de duur van de blootstelling. Korte blootstellingsperiodes veroorzaakten geen of minder uitgesproken effecten inzake micronuclei dan langere blootstellingen van 24 of 72 uur. Het effect op de frequentie van micronuclei na 72 uur (MN/1000 BNC: 20.22 ± 2.08) was vergelijkbaar met dat van 0.5 Gy ioniserende bestraling (6 MeV, blootstellingstijd: 5.2 s) (MN/1000 BNC: 22.33 ± 2.48) (zie onderstaande figuur overgenomen uit het eindrapport van de Reflex studie). DNA breuken, integendeel, vertoonden een maximum na 24 uur blootstelling en waren duidelijk minder frequent na 72 uur.
Cytotoxische effecten en effecten op de celcyclus, op apotosis en op de peroxidatie van lipiden werden niet waargenomen 22
De Reflex studie toonde wel aan dat radiofrequente straling aanleiding geeft tot de intracellulaire vorming van actieve vormen van zuurstof [het superoxide anion (O-2), waterstof peroxide (H2O2), het vrije hydroxyl radikaal (OH.) and singlet zuurstof (1O2)]. Radiofrequente straling deed de intracellulaire oxidatie van een testsubstantie toenemen en deed de hoeveelheid geoxideerd DNA toenemen met 21.7 ± 2.0 %. De activiteit van antioxidatieve enzymen nam niet af. Dat de vorming van actieve vormen van zuurstof een cruciale speelde in de genotoxische effecten van radiofrequente straling werd aangetoond door het feit dat deze effecten geïnhibeerd werden door het antioxidans ascorbinezuur (zie onderstaande figuur overgenomen uit het eindrapport van de Reflex studie)
Radiofrequente straling genereerde ook DNA breuken in humane fibroblasten (zie onderstaande lijnfiguur) en in granulosa cellen van de rat en chromosomale afwijkingen ( zie onderstaande tabel) en micronuclei (zie onderstaande figuur) in humane fibroblasten. De bevindingen inzake menselijke fibroblasten konden niet bevestigd worden door Speit et al (2007).
23
3.2.3. Recent werden nog volgende bevindingen gepubliceerd Tkalec et al. (2008) bestudeerden het effect van radiofrequente straling op plantencellen (bestraling gedurende 2 uur) bij 400 en 900 MHz bij veldsterkten van 10, 23, 41 en 120 V/m en van gemoduleerde straling bij 23V/m. Zij namen een stimulatie van de celdeling waardoor radiofrequente straling van 900 MHz bij veldsterkten van 41 en 120V/m en ook van gemoduleerde 900MHz straling bij 23V/m. Bij 400 MHz bleek alleen de gemoduleerde straling de celdeling te stimuleren. De 900 MHz straling veroorzaakte abnormale mitosen (leidend tot genoommutaties) bij alle blootstellingen, de 400 MHz straling enkel bij 41 en 120V/m en na modulatie ook bij 23 V/m. Deze waarnemingen wijzen op een verstoring van de mitotische spoelfiguur door verstoren van de werking van elementen van het cytoskelet. Radiofrequente straling bij 1763 MHz aan een Specific absorption rate (SAR) van 10 W/kg gedurende 24 h bleek geen veranderingen te induceren in celproliferatie, DNA integriteit noch genexpressie in Jurkat T menselijke lymfoma cellen cells (Huang et al. 2008). Agarwal et al. (2008) voerden een pilootstudie uit op menselijk sperma bij 24 personen. Na liquefactie (het spontaan vloeibaar worden van het sperma) werd een staal gesplitst en de helft werd gedurende 1 uur blootgesteld aan de straling van een GSM telefoon in spreekmode en de andere helft werd onder identieke omstandigheden als controle gebruikt. Stalen blootgesteld aan de straling vertoonden een significante afname in motiliteit en leefbaarheid van de spermatozoïden, een stijging in de concentratie van actieve vormen van zuurstof en een afname van de verhouding tussen totale antioxidatieve capaciteit en concentratie van actieve vormen van zuurstof. Er werden geen verschillen waargenomen m.b.t. totale antioxidatieve capaciteit en DNA schade
24
Yao et al. (2008) deden een studie naar de effecten op menselijke epitheliale lenscellen (HLECs) van GSM straling bij 1,8 GHz (217 Hz amplitude-modulated) bij een “specific absorption rate” (SAR) van 1, 2, 3, and 4 W/kg, al of niet in combinatie met een 2 µT electromagnetische ruis. De duur van de blootstelling bedroeg 2 uur. De intracellulaire concentratie van actieve vormen van zuurstof steeg in de 2, 3 en 4 W/kg groepen. Bij 3 W/kg en 4 W/kg werd een significante stijging van het aantal enkelstrengige DNA breuken, maar niet van dubbelstrengige DNA breuken, vastgesteld. De electromagnetische ruis kon zowel de verhoging in de concentratie van actieve vormen van zuurstof als de inductie van enkelstrengige breuken in DNA inhiberen. Blootstelling van menselijke lymfocyten in vitro aan 1,95 GHz straling (UMTS gemoduleerd) gedurende 24 uur verhoogd, op significante wijze met 0,11 uitwisselingen per cel, bij 2W/kg, het aantal chromosomale afwijkingen geinduceerd door een voorafgaande bestraling met 4 Gy X-stralen (Manti et al. 2008. Kim et al (2008) vonden een gelijkaardig van potentiërend effect van radiofrequente straling (835 MHz) op het genotoxisch effect van cyclophosphamide or 4-nitroquinoline 1-oxide. Mazor et al (2008) onderzochten numerieke chromosomale afwijkingen na blootstelling van menselijke perifere bloedlymfocyten aan radiofrequente straling (800 MHz, “continuous wave”) gedurende 72 u in vitro bij een SAR van 2,9 en 4,1 W/kg bij een temperatuur van 3637 graden, dit voor 10 stalen. De geïnduceerde aneuploidie met betrekking tot chromosomen 1, 10, 11 en 17 werd gemeten bij middel van interphase FISH en semi-automatische beeldanalyse. Zij stelden een toename van aneuploidie vast met betrekking tot chromosomen 1 and 10 bij de hogere SAR, terwijl voor chromosomen 11 and 17 alleen bij de lagere SAR een toename werd vastgesteld. Zeni et al. (2008) stelden vast dat intermittente bestraling (6 min aan, 2 uur uit) met 1950 MHz radiofrequente straling (“specific absorption rate” van 2,2 W/kg) van menselijke lymfocyten in verschillende stadia van de celcyclus noch een toename in micronuclei veroorzaakte, noch de celcyclus kinetiek beïnvloede. Hun experimenten hadden betrekking op bloed van 6 gezonde donoren onder strikt gecontroleerde voorwaarden van temperatuur en dosimetrie, en de intermittente bestraling werd toegepast gedurende 24 tot 68 uur. Ook onmiddellijk na een bestraling konden geen breuken in DNA worden vastgesteld. Hirose et al. (2008) ondernamen een grootschalige studie van het effect van radiofrequente straling op de tumorale transformatie van BALB/3T3 cellen in vitro. BALB/3T3 cellen werden continu blootgesteld aan 2,1425 GHz W-CDMA radiofrequente straling bij “specific absorption rates” (SARs) van 80 en 800 mW/kg gedurende 6 weken, waarna de maligne transformatie werd gescoord. Daarnaast werden ook 3-methylcholanthrene (MCA)-behandelde cellen op dezelfde wijze blootgesteld aan radiofrequente straling om tumorpromoverende effecten op te sporen. Tenslotte werd ook getest op cotumorpromoverende effecten op cellen geinitieerd met MCA en behandeld met zowel de krachtige tumorpromotor 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) als met de radiofrequente straling. In geen enkele van deze proefopstellingen werd een significant verschil gevonden tussen bestraalde en niet bestraalde celculturen. Juutilainen et al. (2007) vonden geen genotoxisch effect toename van micronuclei in erythrocyten na langdurige (78 weken, 1.5 h/d, 5 d/week) blootstelling aan continue 902,5 MHz straling bij een “whole-body specific absorption rate” (SAR) van1,5 W/kg, of aan een
25
“pulsed” 902.4 MHz straling bij 0.35 W/kg. De proefdieren ondergingen een X-stralen bestraling van 4 Gy gedurende de eerste 3 weken van het experiment. In een tweede studie werden transgene muizen en niet transgene verwanten blootgesteld, gedurende 52 weken (1,5 h/d, 5 d/week) aan straling van GSM en DAMPS mobiele telefoons bij 0,5 W/kg. In deze studie werden de proefdieren driemaal per week blootgesteld aan ultraviolet straling bij 1,2 MED (minimum erythema dose). Ook in deze studie werd geen stijging te wijten aan radiofrequente straling vastgesteld. Zeni et al. (2007) stelden geen inductie van de vorming van actieve vormen van zuurstof vast in muis L929 fibrosarcoma cellen in vitro noch bij bestraling met 900 MHz radiofrequente straling (10 of 30 min bij “specific absorption rate”s van 0,3 en 1 W/kg), noch bij bestraling in combinatie met een behandeling met 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5-hydroxy2(5H)-furanone (MX), een krachtig genotoxisch carcinogen gevormd bij de chlorinatie van drinkwater.
3.3. Inductie van Kanker 3.3.1. Inductie van kanker in proefdieren door radiofrequente straling Alhoewel de meeste dierproeven negatief bleven inzake de inductie van kanker (Scenihr rapport), werden toch een aantal waarnemingen gedaan die doen denken dat in bepaalde omstandigheden radiofrequente straling het ontstaan van kanker kan bevorderen. In transgene Eµ-Pim1 muizen, die een neiging vertonen tot het ontwikkelen van lymfoma, vonden Repacholi et al. (1997) een verhoogde incidentie van lymfoma na blootstelling aan radiofrequente straling. Deze bevindingen konden evenwel niet bevestigd worden door Oberto et al. (2007) Hruby et al (2008) stelden vast dat ratten behandeld met het carcinogen 7,12dimethylbenz(a)anthracene (DMBA) en met 902-MHz GSM straling aan 0.4, 1.3 of 4.0 W/kg gedurende 4u/dag, 5dagen/week, gedurende 6 maanden, significant meer maligne melkkliertumoren vertoonden dan dieren die enkel met DMBA behandeld werden. Ze schreven hun bevindingen echter eerder toe aan het toeval. 3.3.2. Radiofrequente (GSM) straling en de incidentie van kanker bij de mens Een belangrijke pathologie waarvoor er nu aanzienlijke evidentie bestaat dat ze beïnvloed wordt door radiofrequente straling is hersenkanker. Het gepoold onderzoek van Hardell et al. (2006) betreffende twee case-control studies over hersenkanker gediagnosticeerd tussen 1997 en 2003 in relatie tot mobiele telefonie staat daarbij centraal. Bij deze studie konden antwoorden van 905 (90%) gevallen en 2162 controle-personen (89%) 20 tot 80 jaar oud geanalyseerd worden. Een cumulatief levenslang gebruik van analoge celtelefoons van meer dan 2000 uur was geassocieerd met een Odds ratio (OR) van 5,9 (95% confidentie interval CI=2,5-14); voor digitale celtelefoons bedroeg deze OR 3,7, (95%CI=1.7–7.7), en voor draadloze telefoons was de OR=2.3 (95%CI=1.5–3.6.). Globaal bleek ipsilaterale blootstelling (telefoon tegen het oor aan de kant van de tumor) geassocieerd met een hogere odds ratio dan contralaterale blootstelling (telefoon tegen het oor aan de andere kant dan deze van de tumor): voor analoge celtelefoons bedroegen de Odds ratio’s respectievelijk 2,1 (95 %CI 1,5-2,9) en 1,1 (95% CI 0,8-1,6, voor digitale celtelefoons 1,8 (95% CI 1,4-2,4) en 1,0 (95% CI 0,7-1,3), en voor draadloze telefoons 1,7 (95% CI 1,32,2) en 1,1 (95C.I.0,8-1,5). De verhouding tussen de odds ratio’s voor ipsilateraal en
26
contralateraal bedroeg 1,2 voor analoge celtelefoons, 1,5 voor digitale celtelefoons en 1,1 voor draadloze telefoons. Voor hooggradige astocytomas (zeer kwaadaardige tumoren die ontstaan uit astrocyten, steuncellen in het zenuwweefsel), rekening houdend met een latentieperiode groter dan 10 jaar, bedroeg de OR voor analoge celtelefoons 2.7, (95% CI=1.8–4.2), voor digitale celtelefoons 3.8, (95% CI=1.8–8.1) en voor draadloze telefoons 2.2,( 95% CI=1.3–3.9). Voor eerste gebruik onder de leeftijd van 20 jaar bedroegen de odds ratio’s respectievelijk OR=3.7, (95% CI=1.5–9.1) voor digitale celtelefoons en 2.1, (95% CI=0.97–4.6) voor draadloze telefoons, overeenstemmend met hogere risico’s dan voor eerste gebruik op latere leeftijd. Het risico steeg in deze studie met de latentietijd. Het is dus te verwachten dat het risico verbonden aan het gebruik van mobiele telefoons groter zal zijn dan nu kan ingeschat worden, omdat de werkelijke gemiddelde latentietijd van hersenkanker vermoedelijk meer dan 20 jaar zal bedragen, misschien zelfs aanzienlijk meer. Kan et al. (2008) vonden in een meta-analyse enkel bij een GSM gebruik van minstens 10 jaar (gebaseerd op 5 studies) een verhoogd relatief risico met R R= 1.25 (95% CI 1.011.54). De meta-analyse van Hardell et al. (2009) (hoofdzakelijk gebaseerd op de Zweedse studies en de Interphone studies) vond inzake hersentumoren, wanneer een latentieperiode van 10 jaar in rekening werd gebracht, een Odds ratio (OR) van 1.3, (95% CI=1.1-1.6), met het hoogste risico bij ipsilaterale blootstelling (telefoon aan dezelfde zijde als de tumor) (OR=1.9, 95% CI=1.4-2), terwijl het risico bij contralaterale blootstelling geassocieerd was met een odds ratio van1.2 (95% CI=0.9-1.7). Inzake akoestisch neurinoom, wanneer een latentieperiode van 10 jaar in rekening werd gebracht, vond de meta-analyse van Hardell et al. (2009) een OR=1.3 (95% CI=0.97-1.9), met OR= 1.6 (95% CI=1.1-2.4) bij ipsilateralr blootstelling en OR=1.2 (95% CI=0.8-1.9) bij contralaterale blootstelling. De Interphone studie is een zeer grote case control studie uitgevoerd in 13 landen op basis van een gemeenschappelijk basis-protocol gecoördineerd door het International Agency for Research on Cancer. Deze studie, die voor een deel betaald werd door de industrie, werd echter omgeven door onduidelijkheden en belangenconflicten. Toch werden zowel voor glioma als voor akoestische neuroma betekenisvol verhoogde risico’s als gevolg van gsmgebruik gevonden. Zo bijvoorbeeld vond de Franse Interphone studie een gestegen risico op glioma (glioma’s zijn kankers van het steunweefsel van het zenuwstelsel, dus van nietzenuwcellen) bij intensief gebruik van celtelefoons (Hours et al. 2007). Ook Lahkola et al. (2007) vonden een gestegen risico op glioma bij meer dan tien jaar gebruik van mobiele telefoons (ipsilateraal OR = 1.39, 95% CI 1.01, 1.92, p trend 0.04; contralateraal 0.98, 95% CI 0.71, 1.37). Er zou echter onenigheid bestaan over de interpretatie van de resultaten van de Interphone studies, o.a. met bettrekking tot de klassificatie van blootstellingen en de inclusie van echt zwaar blootgestelde personen. De Interphone studies zullen waarschijnlijk ook een beperkte gevoeligheid hebben tengevolge van de moeilijkheid om blootgestelden van minder blootgestelden te onderscheiden. De resultaten van de Interphone studies zijn nog steeds niet volledig gerapporteerd omdat blijkbaar geen consensus kon gevonden worden.Voor zover reeds gerapporteerd zijn de meeste Interphone studies negatief, zelfs in die mate dat GSM gebruik zou geassocieerd zijn aan een lichte daling van het risico op kanker. Dit gegeven, dat op zichzelf zeer onwaarschijnlijk is, zou er kunnen op wijzen dat een selectie bias is opgetreden bij de inclusie van controlepersonen, in die zin dat personen die geen GSM gebruiken mogelijk minder belangstelling getoond hebben om aan het onderzoek deel te nemen. De epidemiologische studie van mogelijke oorzaken van hersenkanker is hoe dan ook geen eenvoudige zaak. Morgan (2009) identificeerde in studies inzake mobiele telefonie en hersenkanker niet minder dan 11 tekortkomingen; de Hardell studies zouden 3 ervan vertonen (“tumors outside the cellphone radiation plume are treated as exposed”, “exclusion of brain
27
tumor cases because of death or illness”, “recall accuracy of cellphone use”), terwijl de Interphone studies alle 11 tekortkomingen vertoonden. Een recent Israelisch onderzoek toonde aan dat regelmatig of intensief gebruik van celtelefoons geassocieerd is aan consistent gestegen odds ratio’s voor parotistumoren (de parotis is een speekselklier die in de wang gelegen is). Voor ipsilateraal gebuik bedroeg de odds ratio in de hoogste categorieën van cumulatief aantal telefoongesprekken respectievelijk duur van telefoongesprekken zonder gebruik van handenvrije toestellen 1.58 (95% confidence interval: 1.11- 2.24) en 1.49 (95% confidence interval: 1.05- 2.13). Het risico voor controlateraal gebruik was niet significant verschillend van 1. Een positieve dosis-antwoord trend werd waargenomen voor deze verbanden (Sadetzki et al. 2008). Ahlbom et al. (2004) rapporteeerden ook een gestegen risico op leukemie bij kinderen wonend in de buurt van sterke radio- of televisiezendstations. Een Zuid-Koreaanse case control studie met 1,928 gevallen van leukemie bij kinderen, gediagnosticeerd tussen 1993 en 1999 (Ha et al. 2007), vond een verhoogde incidentie (OR=2.15, 95% CI: 1.00-4.67) van leukemie in een straal van 2 km rond 31 AM radiozenders; er werd echter geen associatie waargenomen tussen de berekende veldsterkte en het risico. En Duitse studie (Merzenich et al. 2008) met inclusie van 1.959 gevallen van leukemie bij kinderen vond geen verband met residentie in de buurt van 16 AM en 8 FM radio zendstations . Het Opinie document van het “Scientific Committee on Emerging and Newly Identified Health Risks” (SCENIHR) van de Europese Commissie besteedt veel aandacht aan mogelijke kankerverwekkende effecten. Dit omvangrijk rapport dat een actualisering inhoudt van een vroeger rapport, komt tot de volgende conclusie: “It is concluded from three independent lines of evidence (epidemiological, animal and in vitro studies) that exposure to RF fields is unlikely to lead to an increase in cancer in humans. However, as the widespread duration of exposure of humans to RF fields from mobile phones is shorter than the induction time of some cancers, further studies are required to identify whether considerably longer-term (well beyond ten years) human exposure to such phones might pose some cancer risk.” Het SCENHIR rapport is gebaseerd op een vrij volledige studie van de recente wetenschappelijke literatuur. De inhoud van de betreffende publicaties is zeer waarschijnlijk op correcte wijze samengevat. De auteur van voorliggend rapport van het Steunpunt Milieu en Gezondheid is echter van mening dat de interpretatie van de betreffende gegevens, alleszins met betrekking tot de inductie van kanker, niet verantwoord is in wetenschappelijke termen. Inderdaad, dit rapport, waarin bijna uitsluitend zeer recente artikels opgenomen werden, vermeldt 54 publicaties waarin een biologisch effect van radiofrequente straling werd beschreven. Bij elkeen van deze publicaties formuleert het rapport kritische beschouwingen waaruit wordt geconcludeerd dat de betreffende publicatie geen betekenisvolle informatie aanbrengt. Onder meer wordt van experimentele gegevens gesteld dat ze niet betrouwbaar zijn omdat een duidelijk dosis-antwoord verband ontbreekt; van zowel epidemiologische als experimentele gegevens wordt gesteld dat ze niet betrouwbaar zijn omdat de reproduceerbaarheid onvoldoende is; van epidemiologische waarnemingen wordt gesteld dat ze geen conclusies toelaten omdat biologische plausibiliteit ontbreekt. Dit systematisch in twijfel trekken van de wetenschappelijke waarde en de betekenis van deze 54 publicaties is echter in wetenschappelijke termen niet verantwoord. De redenen hiervoor worden hieronder opgegeven.
28
3.3.2.1 Redenen die verband houden met de aard van de ontstaansmechanismen van kanker en met de beperkingen van epidemiologisch onderzoek en van onderzoek op dieren in termen van het identificeren van de kankerverwekkende eigenschappen van agentia. Kanker, een van de meest fundamentele ziekte van meercellige organismen, is gekenmerkt door een verstoring van het samenleven van cellen in weefselverband en berust in essentie op de opstapeling van mutaties in meerdere genen in dezelfde cel. Dit kon aangetoond worden middels experimenteel werk in vitro waarbij onder meer gebruik gemaakt werd van transfectie van oncogenen (McCormick & Maher, 1994) en is in overeenstemming met de epidemiologische gegevens inzake kanker (Alberts et al., 2002). De waarschijnlijkheid dat kanker ontstaat wordt bij benadering gegeven door het product van de waarschijnlijkheid van iedere kritische gebeurtenis apart (Armitage, 1985). Wellicht is de kankerincidentie die we heden ten dage kennen dan ook het gevolg van slechts een minieme stijging in de totale mutatiefrequentie. Een kanker die zou ontstaan als gevolg van de accumulatie van drie welbepaalde onafhankelijke mutaties (elk in een gen dat slechts in één exemplaar voorkomt in het genoom), zou 1000-maal frequenter voorkomen als de mutatiefrequentie met een factor 10 zou toenemen. Een grote toename in deze mutatiefrequentie is dan ook onverenigbaar met het leven van een complex organisme. Met een 10-maal hogere mutatiefrequentie zou de evolutie wellicht niet verder geleid hebben dan tot organismen van de complexiteit van een bananenvlieg (Alberts et al., 2002). Ieder agens dat de stabiliteit van genetisch materiaal vermindert zal, als het daadwerkelijk in vivo bij de mens actief is, het risico op kanker bij de mens doen toenemen. Dat een kankerverwekkend effect niet noodzakelijk epidemiologisch kan waargenomen worden is te wijten aan de zeer beperkte gevoeligheid van epidemiologische studies m.b.t. de identificatie van een agens als zijnde kankerverwekkend bij de mens. Omdat kanker een multicausale ziekte is en er zeer veel kankerverwekkende of kankerbevorderende factoren zijn, zijn epidemiologische studies meestal niet in staat om een significant verband aan te tonen wanneer het relatief risico lager is dan 1.5 à 2. Er treedt dan zeer veel negatieve confounding op, en de blootstelling aan een agens is dikwijs moeilijk te kwantificeren. Een gebrekkige kwantificatie lijdt onvermijdelijk tot een zwakker waargenomen dosis-effect antwoord. Er dient dus meer belang gehecht te worden aan een epidemiologische studie die een associatie tussen een risicofactor en de incidentie van kanker aantoont dan aan een negatieve studie, omwille van de beperkte gevoeligheid en de beperkte statistische power van epidemiologische studies. Het heeft met andere woorden geen zin te verwachten dat alle epidemiologische studies positief zullen uitvallen, ook al is het bestudeerde agens inderdaad kankerverwekkend voor de mens. Dierproeven zijn van zeer groot belang bij het inschatten van het kankerverwekkend vermogen van een agens. Gezien het onmogelijk is zeer grote aantallen dieren te gebruiken bij het testen van een agens kunnen slechts substantiële stijgingen van het risico worden aangetoond. Daarenboven worden proefdieren (onder meer omwille van hun beperkte levensduur) slechts gedurende beperkte tijd blootgesteld aan een agens, dit terwijl de levenslange dosis in vele gevallen belangrijker is dan de dagelijkse dosis. Dit effect wordt tegengegaan door veel hogere dosissen toe te dienen dan deze waaraan de mens wordt blootgesteld. Toch blijft het zo dat “negatieve” resultaten van dierproeven, vooral indien nietsignificante stijgingen van het kankerrisico werden vastgesteld, niet kunnen uitsluiten dat het kankerrisico voor de mens toch, zij het op beperkte wijze, stijgt.
29
Vroege blootstellingen zijn zeer belangrijk. Bijzonder belangrijk is dat blootstelling in de eerste (kritieke) levensfases (van voor de geboorte tot de eerste levensjaren), een hoge impact kunnen hebben, en de ontwikkeling, graad, en leeftijd van kanker sterk kunnen beïnvloeden (Prins et al. 2007; Prins et al. 2008; Soto et al. 2008; Soffriti et al. 2008). In het bijzonder tijdens bepaalde tijdsvensters, wanneer kritische proliferatie, differentiatie of migratieprocessen plaatsgrijpen, dient rekening gehouden te worden met een zeer sterk verhoogde gevoeligheid aan verstorende agentia. Dit besef heeft aanleiding gegeven tot het nieuwe paradigma van de “developmental origins of human health and disease” (Gluckman et al. 2007; vom Saal 2007). Wellicht is ook een verstoring van de genexpressie door electromagnetische straling een mogelijke rsicofactor. Ook zou een verhoging van de oxidatieve stress veroorzaakt door blootstelling aan radiofrequente straling tijdens fasen van intense celdeling (zoals onder meer in utero) een mutageen effect kunnen hebben. Effecten van vroegtijdige blootstelling zijn echter bijzonder moeilijk op te sporen middels epidemiologisch onderzoek. 3.3.2.2 Redenen die verband houden met de specifieke eigenschappen van niet ioniserende straling in het algemeen en radiofrequente straling in het bijzonder. Er zijn duidelijke aanwijzingen, onder meer uit de Reflex studie, dat radiofrequente straling, althans in sommige omstandigheden, op krachtige wijze de concentratie van actieve vormen van zuurstof en vrije radikalen opdrijft. Mogelijk spelen ook andere, tot op heden niet geïdentificeerde mechanismen, een rol .Wat echter duidelijk is, is dat niet ioniserende straling geen eenvoudige monotone dosis-effect relatie heeft met genotoxische effecten. Hogere stralingsintensiteiten veroorzaken niet noodzakelijk meer genotoxische effecten. Dit komt ongetwijfeld omdat de genotoxische effecten niet rechtstreeks door de betreffende straling worden veroorzaakt, maar het gevolg zijn van een metabole toestand die slechts optreedt onder sommige voorwaarden en stralingsintensiteiten. Het heeft dan ook geen zin om het optreden van monotone dosis-effectrelaties als criterium te gebruiken om de waarachtigheid van gerapporteerde genotoxische effecten van betreffende straling te beoordelen. Ook met betrekking tot de Bloed-hersen barrière werden in sommige omstandigheden sterkere effecten waargenomen bij lagere dosis dan bij een hogere dosis De effecten van niet radiofrequente ioniserende straling op de genexpressie bleken, zowel in de Reflex studie als in meerdere andere studies, te verschillen in functie van het celtype, van de aanwezigheid of afwezigheid van een functioneel (Wild type) p53 tumorsuppressoren, in functie van het modulatie schema van de straling, in functie van de duur van de blootstelling, en ook in functie van de aanwezigheid van electromagnetische ruis (Yao et al., 2008). Dit impliceert dat het effect van deze straling mede door tal van andere factoren bepaald wordt en dus niet erg “dominant” is. Dit impliceert echter ook dat een gebrek aan reproduceerbaarheid niet noodzakelijk betekent dat de waargenomen effecten niet reëel zijn: de reproduceerbaarheid is laag omdat de effecten zich slechts voordoen als een aantal randvoorwaarden vervuld zijn, randvoorwaarden die in essentie niet gekend zijn. Het is echter waarschijnlijk dat, bij blootstelling van grote aantallen mensen die zich in allerhande metabole en andere toestanden bevinden, deze randvoorwaarden in sommige gevallen voor sommige mensen vervuld zijn. Het heeft dan ook geen zin reproduceerbaarheid als een absoluut criterium te gebruiken om de waarachtigheid van gerapporteerde epidemiologische en proefdierenstudies te beoordelen. Uit in vitro studies, waaronder de Reflex studie, blijkt overduidelijk dat radiofrequente straling in sommige gevallen wel degelijk genotoxische effecten heeft, alsmede effecten op de genexpressie. Dat er dus geen mechanistische basis zou zijn voor de effecten die in sommige
30
epidemiologische studies worden waargenomen is dus niet juist. Het ontbreekt deze effecten dus niet aan plausibiliteit. Prof Franz Adlkofer, die de Reflex studie leidde, stelde in zijn eindconclusie: “Taken together, the results of the REFLEX project were exclusively obtained in in vitro studies and are, therefore, not suitable for the conclusion that RF-EMF exposure below the presently valid safety limits causes a risk to the health of people. They move, however, such an assumption nearer into the range of the possible. Furthermore, there exists no justification anymore to claim, that we are not aware of any pathophysiological mechanisms which could be the basis for the development of functional disturbances and any kind of chronic diseases in animal and man.” Bij het gebruik van dierproeven om het kankerverwekkend vermogen van radiofrequente straling in te schatten stuit men op een bijzonder probleem. Wil men middels een experiment op een beperkt aantal dieren (bijvoorbeeld honderd controledieren en honderd testdieren, wat reeds een uitgebreid experiment is) redelijkerwijs kunnen uitsluiten dat een blootstelling van een bepaalde intensiteit aan een bepaald agens het risico op kanker bij de mens met bijvoorbeeld 5% zou doen stijgen (wat in vele gevallen zelfs als onaanvaardbaar zou beschouwd worden) zal men aan de proefdieren een veel hogere dosis moeten toedienen. Inderdaad, op 200 proefdieren zal in de meeste gevallen de stijging van het aantal proefdieren met kanker slechts statistisch significant zijn indien de kankerincidentie met 50% à 100% stijgt. Om de gevoeligheid van de dierproef te doen toenemen zal men dus met dosissen werken die één of twee orden groter zijn dan deze waaraan de mens kan worden blootgesteld. Met betrekking tot radiofrequente straling van het GSM type is dit echter niet mogelijk omdat het opdrijven van de intensiteit van blootstelling tot duidelijk boven de intensiteit die samenhangt met het gebruik (direct tegen het hoofd) van een GSM telefoon ook thermische effecten heeft naast de niet-thermische, en dus meet men dan een ander fenomeen dat niet echt relevant is in verband met. het gebruik van een GSM. De dierproeven gaan dus door bij intensiteiten die nauwelijks groter zijn dan deze waaraan de mens in de praktijk is blootgesteld, met als gevolg dat negatieve dierproeven de stijging van het risico helemaal niet uitsluiten. De stijging van het risico zou zelfs enkele tientallen procenten kunnen bedragen zonder dat dit door dierproeven wordt gedetecteerd. Mensen zijn in de praktijk steeds blootgesteld aan allerhande kankerverwekkende agentia. Het volstaat dus dat radiofrequente straling tumorpromoverende of cocarcinogene effecten zou hebben om in het werkelijke leven het risico op kanker te doen toenemen. De experimenten op proefdieren waarin blootstelling aan radiofrequente straling gecombineerd wordt met blootstelling aan een kankerverwekkend agens en waarbij inderdaad een stijging (alhoewel niet statistisch significant in de experimenten van Shirai et al. 2007) van het aantal gevallen van kanker werd waargenomen (Shirai et al 2007; Hruby et al 2008) zijn dus relevant.
3.4. Radiofrequente (GSM) straling en andere biologische en gezondheidseffecten. Volgens Hardell & Sage (2008) werd blootstelling aan extreem lage frequentie straling en/of radiofrequente straling, behalve met kanker, ook in verband gebracht met andere gezondheidsproblemen waaronder neurologische effecten en neurodegeneratieve ziekten, ontregeling van het immuunsysteem, allergische en ontstekingsverschijnselen, miskraam en sommige cardiovasculaire effecten. De aanwijzingen voor de meeste van deze effecten zijn echter beperkt.
31
3.4.1. Neurologische effecten bij Proefdieren Nittby et al.(2008) vonden dat een blooststelling van 2 uur per week gedurende 55 weken (SAR=0.6 en 60 mW/kg) het object geheugen bij ratten verminderde. In tegenstelling met Masuda et al. 2007a, Masuda et al. 2007b, Kumlin et al. 2007 en Grafström et al. 2008 vonden Persson et al. (1997), Salford et al. (2003) en Eberhardt et al. (2008) aanwijzingen voor een aantasting van de bloed-hersen barrière. In de experimenten van Eberhardt bleken ratten blootgesteld gedurende twee uur aan een 900 MHz GSM signal aan SAR waarden van 0.12, 1.2, 12, and 120 mW/kg een gestegen permeabiliteit van de bloedhersen barrière te vertonen met een toename van het aantal donkere neuronen, met de meest uitgesproken effecten bij de lagere dosissen. Activatie van glia cellen en mogelijk gliosis werden beschreven na blootstelling aan 900 MHz GSM straling bij een SAR van 6 W/kg zowel na een eenmalige blootstelling van 15 minuten (Brillaud et al. 2007) als na chronische blootstelling (15 minuten per dag, 5 dagen per week gedurende 24 weken) (Ammari et al. 2008a), terwijl een blootstelling aan 1.5 W/kg geen activatie van glia cellen veroorzaakte. 3.4.2. Neurologische effecten bij mensen Alhoewel zeker niet in alle studies werden in een aantal studies wel neurologische effecten bij mensen gevonden. Zo bijvoorbeeld vonden Curcio et al. 2008 een kortere reactietijd in een “finger tapping” test bij blootstelling aan een 900 MHz GSM signal (SAR 0.5 W/kg). Hung et al. (2007) rapporteerden dat GSM in “talk-mode” de latentietijd tot slapen verlengde. Augner et al. (2009) bestudeerden de gemoedstoestand van personen blootgesteld aan GSM basis station straling aan 5.2 µW/m2 (“laag”), 153.6 µW/m2 (“medium”), en 2126.8 µW/m2 (“high”). Bij medium en hoge blootstelling waren de personen kalmer. Effecten op het electroencephalogram werden waargenomen door Hung et al. (2007), Huber et , al. (2002), Croft et al. (2008), Vecchio et al. (2007), Regel et al. (2007), maar niet door Perentos et al. (2007), Inomata-Terada et al. (2007) en Fritzer et al. (2007). Verschillende auteurs onderzochten effecten op het gehoor of de visus, zonder positieve resultaten (zie SCENIHR rapport). Het lijkt duidelijk dat in sommige omstandigheden en bij sommige personen korte termijn neurologische effecten optreden, maar niet bij alle personen en in alle omstandigheden. 3.4.3. Effecten op de ontwikkeling en de reproductie In een Deense studie werd gerapporteerd dat 7 jaar oude kinderen van moeders die mobiele telefoons gebruikten voor of na de zwangerschap meer gedragsproblemen hadden (Divan et al. 2008). Odaci et al.(2008) rapporteerden neurotoxische effecten bij ratten van in utero blootstelling aan 900 MHz straling (60 minuten per dag) bij een SAR van 2 W/kg. In verschillende studies worden effecten op de zelf gerapporteerde vruchtbaarheid van mannen beschreven (Møllerløkken and Moen, 2008; Baste et al.,2008). Dergelijke gegevens hebben echter slechts een beperkte betrouwbaarheid in de afwezigheid van objectieve criteria. Belangwekkend is wel het werk van Agarwal et al. (2008) die een verminderde kwaliteit van sperma vaststelden in associatie met de duur van dagelijkse blootstelling aan mobiele telefoons.
32
3.5. Radiofrequente (GSM) straling en subjectieve klachten Een Spaanse studie (zie onderstaande figuur) vond een significante stijging van subjectieve klachten in de buurt van zendmasten voor mobiele telefonie (Santini et al. 2003)
Deze subjectieve klachten zijn echter meer uitgesproken bij personen die zich zorgen maken omtrent radiofrequente straling dan bij andere personen (zie onderstaande figuur). Dat nocebo effecten een rol spelen in het ontstaan van subjectieve klachten met betrekking tot radiofrequente straling moet als vaststaand beschouwd worden (SCENIHR rapport).
33
34
4. Besluit 4.1 Werkingsmechanisme van radiofrequente stralen. Het staat vast dat de energie van radiofrequente stralen niet groot genoeg is om covalente bindingen te breken. Deze straling kan dus niet rechtstreeks DNA schade en mutaties veroorzaken. Er zijn echter duidelijke aanwijzingen, onder meer uit de Reflex studie, dat radiofrequente straling, althans in sommige omstandigheden, op krachtige wijze de concentratie van actieve vormen van zuurstof en vrije radikalen opdrijft (Reflex studie; Friedman et al. 2007 Lai and Singh 1997; Tkalec et al. 2007; Simko & Mattsson 2004). Dit mechanisme kan zowel de genotoxische effecten verklaren als effecten op de genexpressie evenals meer complexe ontwikkelingen zoals beïnvloeding van de frequentie van celdeling of de apoptose. Waarschijnlijk is het belangrijkste mechanisme doorheen hetwelke electromagnetische straling genotoxisch kan inwerken de vorming van vrije radikalen in de cellen.Of dit fenomeen optreedt en de mate waarin het optreedt blijken af te hangen van tal van factoren, zowel met betrekking tot de frequentie en modulatie van de straling als de differentiatie en de metabole toestand van de “doelwit”-cellen Ook verstoring van DNA herstelmechanismen kan een rol spelen met betrekking tot de genotoxische effecten (Sykes et al. 2001). Alleszins is duidelijk dat de interactie van niet-ioniserende straling in het algemeen en radiofrequente straling in het bijzonder met levende cellen en levende wezens vrij complex is en helemaal geen lineaire, monotone dosis-antwoord relaties vertoont. 4.2. Wenselijke Normen De norm voor de” local specific absorption rate” (de energie lokaal geabsorbeerd in het hoofd of het lichaam) van 2 W/kg van de “International Commission on Non-Ionising Radiation Protection” volstaat zeker niet, en zelfs de Belgische norm van 0,5 W/kg is nog te hoog. Helaas ontbreekt de wetenschappelijke kennis om een absoluut veilige norm voorop te stellen. Reeds in het jaar 2000 hebben sommige experten in bioelectromagnetica met betrekking tot vermogendichtheid een norm van 1mW/m2 of 0.1 μW/cm2 (overeenstemmend met 0.614 Volt per meter) voor milieublootstelling aan gepulseerde radiofrequente straling voorgesteld zodanig dat, ook in steden, het publiek zou beschermd worden tegen onvrijwillige blootstelling aan hogere stralingsintensiteiten. De “Salzburg Resolution on Mobile Telecommunication Base Stations”, opgesteld tijdens de “International Conference on Cell Tower Siting. Linking Science & Public Health. Salzburg, june 7-8, 2000, www.landsbg.gv.at/celltower” stelt deze norm voorop. Voor het totaal van alle hoogfrequente niet-ioniserende straling stelt de Salzburg resolutie met betrekking tot vermogendichtheid een limiet voor van 100mW/m2 (10µW/cm2). Het zou goed zijn op bedrading gebaseerde alternatieven voor WI-FI te implementeren in scholen en bibliotheken. Inderdaad, volgens Duitse metingen kunnen vermogensdichtheden hoger dan 1 mW/m2 zich voordoen in de buurt van WLAN basisstations. Het veranderen van de design van celtelefoons en draagbare telefoons zodanig dat ze alleen werken met bedrade koptelefoons of met luidsprekers zou een belangrijke vermindering van de blootstelling met zich kunnen brengen.
35
4.3. Gezondheidsschadende effecten Het is duidelijk dat radiofrequente electromagnetische straling zoals die bij GSM telefonie gebruikt wordt gezondheidsschadende effecten kan hebben, althans in sommige omstandigheden. Problematisch daarbij is dat men zeer weinig informatie heeft over de precieze omstandigheden (bijzondere detailkenmerken van de straling, metabole toestand van het doelwitweefsel, …) waarin de gezondheidsschadende effecten zich voordoen. Zoals gesteld door Prof Franz Adlkofer die de Reflex studie geleid heeft, ”there exists no justification anymore to claim, that we are not aware of any pathophysiological mechanisms which could be the basis for the development of functional disturbances and any kind of chronic diseases in animal and man.” Een en ander betekent echter niet noodzakelijk dat radiofrequente electromagnetische straling een echt belangrijke bron van gezondheidsschadende effecten is. Het zal naar alle waarschijnlijkheid nog tientallen jaren duren vooraleer we de gezondheidsschadende effecten van radiofrequente electromagnetische straling met enige precisie zullen kunnen inschatten. Vooral het gebruik van GSM toestellen heeft waarschijnlijk een gezondheidsschadend effect. Het verdient dan ook aanbeveling het GSM toestel tijdens het telefoongesprek niet tegen het hoofd te houden maar het op een zekere afstand van het lichaam te houden of te plaatsen en een luidspreker of een oortje (headset) te gebruiken. Het gebruik van GSM door kinderen dient beperkt te worden. Het is eveneens mogelijk dat de basisstations (GSM masten) aanleiding geven tot subjectieve klachten in hun onmiddellijke omgeving; het lijkt duidelijk dat nocebo effecten daarbij een rol spelen, d.w.z. vooral mensen die zich zorgen maken om de straling hebben last van subjectieve klachten. Dat ernstige gezondheidsschade wordt veroorzaakt door de antennes van de basisstations is minder waarschijnlijk. Dat de interactie van niet-ioniserende straling in het algemeen en radiofrequente straling in het bijzonder met levende cellen en levende wezens vrij complex is en helemaal geen lineaire, monotone dosis-antwoord relaties vertoont is niet geruststellend, maar moet tot extra voorzichtigheid aansporen. Deze complexiteit leidt uiteraard tot contrasterende onderzoeksresultaten en vergemakkelijkt helaas ook het optrekken van een mist van gegevens die het niet nemen van maatregelen moet verantwoorden. Dat de telecommunicatie industrie bovendien druk heeft uitgeoefend om onderzoeksresultaten te nuanceren in de zin van “er zijn geen schadelijke effecten” (Devra Davis 2007; resultaten van de Britse onderzoeksgroep Powerwatch, zie De Morgen, 16 Juli 2008) doet het vertrouwen in het wetenschappelijk onderzoek inzake de gezondheidseffecten van niet ioniserende electromagnetische straling geen deugd en is op zichzelf een reden tot ongerustheid.
36
Acknowledgment De auteur dankt Prof. Dr. W. Baeyens (VUB) en Dr. Gudrun Koppen (VITO), die een review van dit rapport hebben bezorgd, voor kritische opmerkingen. Dit rapport draagt de volledige goedkeuring van het Steunpunt Milieu en Gezondheid.
37
Literatuur 1. Agarwal A., N. R. Desai, K. Makker, A. Varghese, R. Mouradi, E. Sabanegh, and R. Sharma. Effects of radiofrequency electromagnetic waves (RF-EMW) from cellular phones on human ejaculated semen: an in vitro pilot study. Fertil.Steril, 2008. 2. Ahlbom A, Green A, Kheifets L, Savitz D, Swerdlow A. ICNIRP (International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection) Standing Committee on Epidemiology. Epidemiology of health effects of radiofrequency exposure. Environ Health Perspect 2004; 112:1741-54. 3. Alberts, B., Johson A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., Walter P. (2002) Molecular biology of the cell. Garland Publ., Inc. 4. Ammari M, Brillaud E, Gamez C, Lecomte A, Sakly M, Abdelmelek H, et al. Effect of a chronic GSM 900MHz exposure on glia in the rat brain. Biomed Pharmacother 2008a; 62:273-81. 5. Armitage P. (1985) Multistage models of carcinogenesis, Environ. Health. Perspect, 63: 195-201 6. Baste V, Riise T, Moen BE. Radiofrequency electromagnetic fields; male infertility and sex ratio of offspring. Eur J Epidemiol 2008; 23:369-77.Brillaud, E., A. Piotrowski, and Seze R. de. Effect of an acute 900MHz GSM exposure on glia in the rat brain: a timedependent study. Toxicology 238 (1):23-33, 2007. 7. [Cellular (2005)] http://www.cellular.co.za/health/radiation_gsm_phone_a-to-z.htm 8. Croft RJ, Hamblin DL, Spong J, Wood AW, McKenzie RJ, Stough C. The effect of mobile phone electromagnetic fields on the alpha rhythm of human electroencephalogram. Bioelectromagnetics 2008; 29:1-10. 9. Curcio G, Valentini E, Moroni F, Ferrara M, De Gennaro L, Bertini M. Psychomotor performance is not influenced by brief repeated exposures to mobile phones. Bioelectromagnetics 2008; 29:237-41. 10. Davis Devra: The secret history of the war on cancer. (2007) 11. Directive 2004/40/EC of the European Parliament and of the council of 29 April 2004 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic fields) (18th individual Directive within the meaning of Article 16(1) of Directive 89/391/EEC). 12. Directive 1999/5/EC of the European Parliament and of the Council of 9 March 1999 on radio equipment and telecommunications terminal equipment and the mutual recognition of their conformity (“R&TTE Directive”). 13. Divan HA, Kheifets L, Obel C, Olsen J. Prenatal and postnatal exposure to cell phone use and behavioral problems in children. Epidemiology 2008; 19:523-9. 14. Eberhardt JL, Persson BR, Brun AE, Salford LG, Malmgren LO. Blood-brain barrier permeability and nerve cell damage in rat brain 14 and 28 days after exposure to microwaves from GSM mobile phones. Electromagn Biol Med 2008; 27:215-29. 15. Friedman J, Kraus S, Hauptman Y, Schiff Y, Seger R (2007) Mechanism of short term ERK activation by electromagnetic fields at mobile phone frequencies. Biochem J 405:559–568 16. Fritzer G, Göder R, Friege L, Wachter J, Hansen V, Hinze-Selch D, et al. Effects of shortand long-term pulsed radiofrequency electromagnetic fields on night sleep and cognitive functions in healthy subjects. Bioelectromagnetics 2007; 28:316-25. 17. Gluckman PD, Hanson MA, Beedle AS. Early life events and their consequences for later disease: a life history and evolutionary perspective. Am J Hum Biol 2007 Jan;19(1):1-19.
38
18. Grafström G, Nittby H, Brun A, Malmgren L, Persson BR, Salford LG, et al. Histopathological examinations of rat rains after long-term exposure to GSM-900 mobile phone radiation. Brain Res Bull 2008; 77:257-63. 19. Ha M, Im H, Lee M, Kim HJ, Kim BC, Gimm YM, et al. Radio-frequency radiation exposure from AM radio transmitters and childhood leukemia and brain cancer. Am J Epidemiol 2007; 166:270-9. 20. Hardell L. and C. Sage. Biological effects from electromagnetic field exposure and public exposure standards. Biomed.Pharmacother. 62 (2):104-109, 2008. 21. Hardell L., M. Carlberg, and Mild K. Hansson. Pooled analysis of two case-control studies on use of cellular and cordless telephones and the risk for malignant brain tumours diagnosed in 1997-2003. Int.Arch.Occup.Environ.Health 79 (8):630-639, 2006. 22. Hardell,L., M. Carlberg, and Mild K. Hansson. Epidemiological evidence for an association between use of wireless phones and tumor diseases. Pathophysiology, 2009. 23. Hirose H., T. Suhara, N. Kaji, N. Sakuma, M. Sekijima, T. Nojima, and J. Miyakoshi. Mobile phone base station radiation does not affect neoplastic transformation in BALB/3T3 cells. Bioelectromagnetics 29 (1):55-64, 2008. 24. Hours M, Bernard M, Montestrucq L, Arslan M, Bergeret A, Deltour I, Cardis E.: [Cell Phones and Risk of brain and acoustic nerve tumours: the French INTERPHONE casecontrol study]. Rev Epidemiol Sante Publique. 2007 Oct;55(5):321-32. Epub 2007 Sep 11. 25. Hruby R, Neubauer G, Kuster N, Frauscher M. Study on potential effects of 902-MHz GSM-type Wireless Communication Signals on DMBA-induced mammary tumours in Sprague-Dawley rats. Mutat Res 2008; 649:34-44. 26. Huang T.Q., M. S. Lee, E. H. Oh, F. Kalinec, B. T. Zhang, J. S. Seo, and W. Y. Park. Characterization of biological effect of 1763 MHz radiofrequency exposure on auditory hair cells. Int.J.Radiat.Biol. 84 (11):909-915, 2008. 27. HuangT.Q., M. S. Lee, E. Oh, B. T. Zhang, J. S. Seo, and W. Y. Park. Molecular responses of Jurkat T-cells to 1763 MHz radiofrequency radiation. Int.J.Radiat.Biol. 84 (9):734-741, 2008.Huber R, Treyer V, Borbély AA, Schuderer J, Gottselig JM, Landolt HP, et al. Electromagnetic field such as those from mobile phones, alter regional cerebral blood flow and sleep and waking EEG Sleep Res 2002; 11:289-95. 28. Hung CS, Anderson C, Horne JA, McEvoy P. Mobile phone 'talk-mode' signal delays EEG-determined sleep onset. Neurosci Lett 2007; 421:82-6. 29. Huss A, Spoerri A, Egger M, Röösli M. For the Swiss National Cohort Study. Residence Near Power Lines and Mortality From Neurodegenerative Diseases: Longitudinal Study of the Swiss Population. Am J Epidemiol 2009; 169:167-75. 30. ICNIRP (1998) International Commission on Non-ionizing Radiation Protection, 1998, “Guidelines for limiting exposure to time-varying electric,magnetic, and electromagnetic fields (up 300 GHz),” Health Physics, Vol. 74, No. 4, pp. 494-522. 31. IEC-standard (1988)]. Safety of household and similar electrical appliances, 1988. Part 2: Particular requirements for microwave ovens. IEC-publication 335-2-25 (2nd ed). Commision Electrotechnique International Genève, 4-357. 32. Inomata-Terada S, Okabe S, Arai N, Hanajima R, Terao Y, Frubayashi T, et al. Effects of high frequency electromagnetic field (EMF) emitted by mobile phones on the human motor cortex. Bioelectromagnetics 2007; 28:553-61. 33. Joseph W. & Martens L. (2006). Studieopdracht: “Blootstelling aan electromagnetische velden in huis en gebouwen” (VIWTA/05/A118-1). Referentie INL/viWTA/05/A118-1. 34. Juutilainen J., P. Heikkinen, H. Soikkeli, and J. Maki-Paakkanen. Micronucleus frequency in erythrocytes of mice after long-term exposure to radiofrequency radiation. Int.J.Radiat.Biol. 83 (4):213-220, 2007.
39
35. Kan P., S. E. Simonsen, J. L. Lyon, and J. R. Kestle. Cellular phone use and brain tumor: a meta-analysis. J.Neurooncol. 86 (1):71-78, 2008. 36. Karinen A., S. Heinavaara, R. Nylund, and D. Leszczynski. Mobile phone radiation might alter protein expression in human skin. BMC.Genomics 9:77, 2008. 37. KimJ.K., S. Y. Hong, Y. M. Lee, S. A. Yu, W. S. Koh, J. R. Hong, T. Son, S. K. Chang, and M. Lee. In vitro assessment of clastogenicity of mobile-phone radiation (835 MHz) using the alkaline comet assay and chromosomal aberration test. Environ.Toxicol. 23 (3):319-327, 2008. 38. Kumlin T, Iivonen H, Miettinen P, Juvonen A, van Groen T, Puranen L, et al. Mobile phone radiation and the developing brain: behavioral and morphological effects in juvenile rats. Radiat Res 2007; 168:471-9 39. Lahkola,A., A. Auvinen, J. Raitanen, M. J. Schoemaker, H. C. Christensen, M. Feychting, C. Johansen, L. Klaeboe, S. Lonn, A. J. Swerdlow, T. Tynes, and T. Salminen. Mobile phone use and risk of glioma in 5 North European countries. Int.J.Cancer 120 (8):17691775, 2007. boekhoudlisting met gedetailleerde opgave van de kosten 40. Lai H, Singh NP (1997) Melatonin and a spin-trap compound block radiofrequency electromagnetic radiation-induced DNA strand breaks in rat brain cells. Bioelectromagnetics 18(6):446–454 41. Lee S., D. Johnson, K. Dunbar, H. Dong, X. Ge, Y. C. Kim, C. Wing, N. Jayathilaka, N. Emmanuel, C. Q. Zhou, H. L. Gerber, C. C. Tseng, and S. M. Wang. 2.45 GHz radiofrequency fields alter gene expression in cultured human cells. FEBS Lett. 579 (21):4829-4836, 2005 42. Leszczynski, D; Joenväärä, S; Reivinen, J; Kuokka, R. Non-thermal activation of the hsp27/p38MAPK stress pathway by mobile phone radiation in human endothelial cells: molecular mechanism for cancer- and blood-brain barrier-related effects. Differentiation. 2002;70:120–129. doi: 10.1046/j.1432-0436.2002.700207.x. [PubMed] 43. Leszczynski, D; Nylund, R; Joenväärä, S; Reivinen, J. Applicability of discovery science approach to determine biological effects of mobile phone radiation. Proteomics. 2004;4:426–431. doi: 10.1002/pmic.200300646. [PubMed] 44. Manti L., H. Braselmann, M. L. Calabrese, R. Massa, M. Pugliese, P. Scampoli, G. Sicignano, and G. Grossi. Effects of modulated microwave radiation at cellular telephone frequency (1.95 GHz) on X-ray-induced chromosome aberrations in human lymphocytes in vitro. Radiat.Res. 169 (5):575-583, 2008. 45. Masuda H, Ushiyama A, Hirota S, Wake K, Watanabe S, Yamanaka Y, et al. Effects of acute exposure to a 1439 MHz electromagnetic field on the microcirculatory parameters in rat brain. In Vivo 2007a; 21:555-62. 46. Masuda H, Ushiyama A, Hirota S, Wake K, Watanabe S, Yamanaka Y, et al. Effects of subchronic exposure to a 1439 MHz electromagnetic field on the microcirculatory parameters in rat brain. In Vivo 2007b; 21:563-70. 47. Mazor R., A. Korenstein-Ilan, A. Barbul, Y. Eshet, A. Shahadi, E. Jerby, and R. Korenstein. Increased levels of numerical chromosome aberrations after in vitro exposure of human peripheral blood lymphocytes to radiofrequency electromagnetic fields for 72 hours. Radiat.Res. 169 (1):28-37, 2008 48. McCormick, J.J., Maher, V.M. (1994) Analysis of the multistep process of carcinogenesis using human fibroblasts. Risk. Anal., 14(3): 257-63. 49. Merzenich H, Schmiedel S, Bennack S, Brüggemeyer H, Philipp J, Blettner M, et al. Childhood leukemia in relation to radio frequency electromagnetic fields in the vicinity of television and radio broadcast transmitters. Am J Epidemiol 2008; 168:1169-78. 50. Microwave News (1997).Swiss tests show wide variation in radiation exposure from cell phones, 1997, Microwave News, 17 (6), 1-11.
40
51. Møllerløkken OJ, Moen BE. Is fertility reduced among men exposed to radiofrequency fields in the Norwegian Navy? Bioelectromagnetics 2008; 29:345-52. 52. MorganL.L. Estimating the risk of brain tumors from cellphone use: Published casecontrol studies. Pathophysiology., 2009. 53. [Neubauer et al. (2005)] G., Röösli, M., Feychting, M., Hamnerius, Y., Kheifets, L., Kuster, N., Ruiz, I., Schüz, J., Überbacher, R., Wiart, J., 2005, Study on the Feasibility of Epidemiological Studies on Health Effects of Mobile Telephone Base Stations – Final Report Neubauer. 54. Nikolova T. , J. Czyz, A. Rolletschek, P. Blyszczuk, J. Fuchs, G. Jovtchev, J. Schuderer, N. Kuster, and A. M. Wobus. Electromagnetic fields affect transcript levels of apoptosisrelated genes in embryonic stem cell-derived neural progenitor cells 1. FASEB J. 19 (12):1686-1688, 2005. 55. Nittby H, Grafström G, Tian DP, Malmgren L, Brun A, Persson BR. Cognitive impairment in rats after long-term exposure to GSM-900 mobile phone radiation. Bioelectromagnetics 2008; 29:219-32. 56. Nylund R. and D. Leszczynski. Mobile phone radiation causes changes in gene and protein expression in human endothelial cell lines and the response seems to be genomeand proteome-dependent. Proteomics. 6 (17):4769-4780, 2006 57. Nylund, R; Leszczynski, D. Proteomics analysis of human endothelial cell line EA.hy926 after exposure to GSM 900 radiation. Proteomics. 2004;4:1359–1365. doi: 10.1002/pmic.200300773. [PubMed] 58. Oberto G, Rolfo K, Yu P, Carbonatto M, Peano S, Kuster N, et al. 2007. Carcinogenicity study of 217 Hz pulsed 900 MHz electromagnetic fields in Pim1 transgenic mice. Radiat Res 2007; 168:316-26 59. Odaci E, Bas O, Kaplan S. Effects of prenatal exposure to a 900 MHz electromagnetic field on the dentate gyrus of rats: a stereological and histopathological study. Brain Res 2008; 1238:224-9 60. Perentos N, Croft RJ, McKenzie RJ, Cvetkovic D, Cosic I. Comparison of the effects of continuous and pulsed mobile phone like RF exposure on the human EEG. Australas Phys Eng Sci Med 2007; 30:274-80 61. Persson BRR, Salford LG, Brun A. BBB permeability in rats exposed to electromagnetic fields used in wireless communication. Wireless Networks 1997; 3:455-61 62. Phillips, J.L., Ivaschuk, O., Ishida-Jones, T., Jones, R.A., Campbell-Beachler, M. and Haggren, W. DNA damage in Molt-4 T- lymphoblastoid cells exposed to cellular telephone radiofrequency fields in vitro. Bioelectrochem. Bioenerg. 45:103-110, 1998 63. Prins GS, Birch L, Tang WY, Ho SM. Developmental estrogen exposures predispose to prostate carcinogenesis with aging. Reprod Toxicol 2007 Apr;23(3):374-82 64. Prins GS, Tang WY, Belmonte J, Ho SM. Perinatal exposure to oestradiol and bisphenol A alters the prostate epigenome and increases susceptibility to carcinogenesis. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2008 Feb;102(2):134-8. 65. Pyrpasopoulou A., V. Kotoula, A. Cheva, P. Hytiroglou, E. Nikolakaki, I. N. Magras, T. D. Xenos, T. D. Tsiboukis, and G. Karkavelas. Bone morphogenetic protein expression in newborn rat kidneys after prenatal exposure to radiofrequency radiation. Bioelectromagnetics 25 (3):216-227, 2004. 66. Regel S, Tinguely G, Schuderer J, Adam M, Kuster N, Landolt H-P, et al. Pulsed radiofrequency electromagnetic fields: dose-dependent effects on sleep, the sleep EEG and cognitive performance. J Sleep Res 2007; 16: 253-258 67. Repacholi MH, Basten A, Gebski V, Noonan D, Finnie J, Harris AW. Lymphomas in E mu-Pim1 transgenic mice exposed to pulsed 900 MHZ electromagnetic fields. Radiat Res 1997; 147:631-40.
41
68. Röösli M, Lörtscher M, Egger M, Pfluger D, Schreier N, Lörtscher E, et al. Mortality from neurodegenerative disease and exposure to extremely low-frequency magnetic fields: 31 years of observations on Swiss railway employees. Neuroepidemiology 2007; 28(4):197-206. 69. Rudiger H.W.. Answer to comments by A. Lerchl on "Radiofrequency electromagnetic fields (UMTS, 1,950 MHz) induce genotoxic effects in vitro in human fibroblasts but not in lymphocytes" published by C. Schwarz et al. 2008. Int.Arch.Occup.Environ.Health, 2008. 70. Sadetzki S, Chetrit A, Jarus-Hakak A, Cardis E, Deutch Y, Duvdevani S, Zultan A, Novikov I, Freedman L, Wolf M.Cellular phone use and risk of benign and malignant parotid gland tumors--a nationwide case-control study.Am J Epidemiol. 2008 Feb 15;167(4):457-67. Epub 2007 Dec 6 71. Salford LG, Brun AE, Eberhardt JL, Malmgren L, Persson BR. Nerve cell damage in mammalian brain after exposure to microwaves from GSM mobile phones. Perspect 2003; 111:881-3 72. Santini R. a; P. Santini b; P. Le Ruz b; J. M. Danze b; M. Seigne a: Survey Study of People Living in the Vicinity of Cellular Phone Base Stations. Electromagnetic Biology and Medicine, Volume 22, Issue 1 January 2003 , pages 41 - 49 73. Schwarz C, Kratochvil E, Pilger A, Kuster N, Adlkofer F, Ru¨diger HW (2008) Radiofrequency electromagnetic fields (UMTS, 1,950 MHz) induce genotoxic effects in vitro in human fibroblasts but not in lymphocytes. Int Arch Occup Environ Health 81:755–767 74. Scientific Committee on Emerging and Newly identified Health Risks: Health Effects of Exposure to EMF. http://ec.europa.eu/health/ph_risk/committees/04_scenihr/docs/scenihr_o_022.pdf 75. Simko M. and M. O. Mattsson. Extremely low frequency electromagnetic fields as effectors of cellular responses in vitro: possible immune cell activation. J.Cell Biochem. 93 (1):83-92, 2004. 76. Soffritti, M., F. Belpoggi, D. D. Esposti, L. Falcioni, and L. Bua. Consequences of exposure to carcinogens beginning during developmental life 12. Basic Clin.Pharmacol.Toxicol. 102 (2):118-124, 2008. 77. Soto AM, Vandenberg LN, Maffini MV, Sonnenschein C. Does breast cancer start in the womb? Basic Clin Pharmacol Toxicol 2008 Feb;102(2):125-33. 78. SpeitG.,, P. Schutz, and H. Hoffmann. Genotoxic effects of exposure to radiofrequency electromagnetic fields (RF-EMF) in cultured mammalian cells are not independently reproducible. Mutat.Res. 626 (1-2):42-47, 2007. 79. Sykes PJ, McCallum BD, Bangay MJ, Hooker AM, Morley AA (2001) Effect of exposure to 900 MHz radiofrequency radiation on intra-chromosomal recombination in PKZ1 mice. Radiat Res 156(5):495–502 80. Tkalec M, Malaric K, Pevalek-Kozlina B (2007) Exposure to radiofrequency radiation induces oxidative stress in duckweed Lemna minor L. Sci Total Environ 388(1–3):78–89 81. Tkalec M., K. Malaric, M. Pavlica, B. Pevalek-Kozlina, and Z. Vidakovic-Cifrek. Effects of radiofrequency electromagnetic fields on seed germination and root meristematic cells of Allium cepa L. Mutat.Res., 2008. 82. Vecchio F, Babiloni C, Ferreri F, Curcio G, Fini R, Del Percio C, et al. Mobile phone emission modulates interhemispheric functional coupling of EEG alpha rhythms. Eur J Neurosci. 2007 25:1908-13. 83. Verschaeve L., Decat G., Maes A. 2004, inventarisatie van blootstellingsniveaus van nietioniserende elektromagnetische straling voor de bevolking in Vlaanderen, literatuurstudie, AMINAL.
42
84. Vijayalaxmi and G. Obe. Controversial cytogenetic observations in mammalian somatic cells exposed to radiofrequency radiation. Radiat.Res. 162 (5):481-496, 2004. 85. Vijayalaxmi and T. J. Prihoda. Genetic damage in mammalian somatic cells exposed to radiofrequency radiation: a meta-analysis of data from 63 publications (1990-2005). Radiat.Res. 169 (5):561-574, 2008. 86. vom Saal FS, Timms BG, Montano MM, Palanza P, Thayer KA, Nagel SC, et al. Prostate enlargement in mice due to fetal exposure to low doses of estradiol or diethylstilbestrol and opposite effects at high doses. Proc Natl Acad Sci U S A 1997 Mar 4;94(5):2056-61. 87. vom Saal FS. Could hormone residues be involved?. Hum Reprod 2007 Jun;22(6):1503-5. 88. Yao K., W. Wu, K. Wang, S. Ni, P. Ye, Y. Yu, J. Ye, and L. Sun. Electromagnetic noise inhibits radiofrequency radiation-induced DNA damage and reactive oxygen species increase in human lens epithelial cells. Mol.Vis. 14:964-969, 2008. 89. Zeni O., Pietro R. Di, G. d'Ambrosio, R. Massa, M. Capri, J. Naarala, J. Juutilainen, and M. R. Scarfi. Formation of reactive oxygen species in L929 cells after exposure to 900 MHz RF radiation with and without co-exposure to 3-chloro-4-(dichloromethyl)-5hydroxy-2(5H)-furanone. Radiat.Res. 167 (3):306-311, 2007. 90. Zeni O., A. Schiavoni, A. Perrotta, D. Forigo, M. Deplano, and M. R. Scarfi. Evaluation of genotoxic effects in human leukocytes after in vitro exposure to 1950 MHz UMTS radiofrequency field. Bioelectromagnetics 29 (3):177-184, 2008. 91. Zhao R., S. Z. Zhang, G. D. Yao, D. Q. Lu, H. Jiang, and Z. P. Xu. [Effect of 1.8 GHz radiofrequency electromagnetic fields on the expression of microtubule associated protein 2 in rat neurons]. Zhonghua Lao.Dong.Wei Sheng Zhi.Ye.Bing.Za Zhi. 24 (4):222-225, 2006. 92. Zhao R., S. Zhang, Z. Xu, L. Ju, D. Lu, and G. Yao. Studying gene expression profile of rat neuron exposed to 1800MHz radiofrequency electromagnetic fields with cDNA microassay. Toxicology 235 (3):167-175, 2007. 93. Zmyslony,M., P. Politanski, E. Rajkowska, W. Szymczak, and J. Jajte. Acute exposure to 930 MHz CW electromagnetic radiation in vitro affects reactive oxygen species level in rat lymphocytes treated by iron ions. Bioelectromagnetics 25 (5):324-328, 2004.
43
Addendum 1 Overzicht van de studies inzake genotoxische effecten van niet ioniserende electromagnetische straling overgenomen uit het overzicht opgesteld door Henry Lai, PhD, Department of Bioengineering,University of Washington, Seattle, Washington USA (July 2007) en opgenomen in het BioInitiative Report (http://www.bioinitiative.org/report/index.htm). Dit rapport is geschreven door wetenschappers die vrij kritisch staan tegenover de GSM technologie 1. DNA studies that reported effects: The following is a summary of the research data reported in the literature: 1. Aitken et al. [2005] exposed mice to 900-MHz RFR at a specific absorption rate (SAR) of 0.09 W/kg for 7 days at 12 h per day. DNA damage in caudal epididymal spermatozoa was assessed by quantitative PCR (QPCR) as well as alkaline and pulsed-field gel electrophoresis postexposure. Gel electrophoresis revealed no significant change in singleor double-DNA strand breakage in spermatozoa. However, QPCR revealed statistically significant damage to both the mitochondrial genome (p < 0.05) and the nuclear -globin locus (p < 0.01). 2. Diem et al [2005] exposed human fibroblasts and rat granulosa cells to mobile phone signal (1800 MHz; SAR 1.2 or 2 W/kg; different modulations; during 4, 16 and 24 h; intermittent 5 min on/10min off or continuous). RFR exposure induced DNA singleand double-strand breaks as measured by the comet assay. Effects occurred after 16 h exposure in both cell types and after different mobile-phone modulations. The intermittent exposure showed a stronger effect in the than continuous exposure. 3. Gandhi and Anita [2005] reported increases in DNA strand breaks and micronucleation in lymphocytes obtained from cell phone users. 4. Garaj-Vrhovac et al [1990] reported changes in DNA synthesis and structure in Chinese hamster cells after various durations of exposure to 7.7 GHz field at 30 mW/cm2. 5. Lai and Singh [1995; 1996; 1997a; 2005] and Lai et al. [1997] reported increases in single and double strand DNA breaks in brain cells of rats exposed for 2 hrs to 2450- MHz field at 0.6-1.2 W/kg. 6. Lixia et al. [2006] reported an increase in DNA damage in human lens epithelial cells at 0 and 30 min after 2 hrs of exposure to 1.8 GHz field at 3 W/kg. 7. Markova et al. [2005] reported that GSM signals affected chromatin conformation and gama-H2AX foci that colocalized in distinct foci with DNA double strand breaks in human lymphocytes. 8. Narasimhan and Huh [1991] reported changes in lambdaphage DNA suggesting single strand breaks and strand separation. 9. Nikolova et al. [2005] reported a low and transient increase in DNA double strand break in mouse embryonic stem cells after acute exposure to 1.7- GHz field. 10. Paulraj and Behari [2006] reported an increased in single strand breaks in brain cells of rats after 35 days of exposure to 2.45 and 16.5 GHz fields at 1 and 2.01 W/kg. 11. Phillips et al. [1998] found increase and decrease in DNA strand breaks in cells exposure to various forms of cell phone radiation. 12. Sun et al. [2006] reported an increase in DNA single strand breaks in human lens epithelial cells after 2 hrs of exposure to 1.8 GHz field at 3 and 4 W/kg. The DNA damages caused by 4 W/kg field were irreversible.
44
13. Zhang et al. [2002] reported that 2450-MHz field at 5 mW/cm2 did not induce DNA and chromosome damage in human blood cells after 2 hrs of exposure, but could increase DNA damage effect induced by mitomycin-C. 14. Zhang et al. [2006] reported that 1800-MHz field at 3.0 W/kg induced DNA damage in Chinese hamster lung cells after 24 hrs of exposure.
2. DNA studies that reported no significant effect: 1. Chang et al. [2005] using the Ames assay found no significant change in mutation frequency in bacteria exposed for 48 hrs at 4W/kg to an 835-MHz CDMA signal. 2. Hook et al. [2004] showed that 24-hr exposure of Molt-4 cells to CDMA, FDMA, iDEN or TDMA modulated RF radiation did not significantly alter the level of DNA damage. 3. Lagroye et al. [2004a] reported no significant change in DNA strand breaks in brain cells of rats exposed for 2 hrs to 2450-MHz field at 1.2 W/kg. 4. Lagroye et al. [2004b] found no significant increases in DNA-DNA and DNA-protein cross-link in C3H10T(1/2) cells after a 2-hr exposure to CW 2450 MHz field at 1.9 W/kg. 5. Li et al. [2001] reported no significant change in DNA strand breaks in murine C3H10T(1/2) fibroblasts after 2 hrs of exposure to 847.74 and 835.02 MHz fields at 3-5 W/kg. 6. Maes et al. [1993, 1996, 1997, 2000, 2001, 2006] published a series of papers on in vitro genotoxic effects of radiofrequency radiation and interaction with chemicals. Their mostly found no significant effect. 7. Malyapa et al. [1997a,b, 1998] reported no significant change in DNA strand-breaks in cells exposed to 2450-Hz and various forms of cell phone radiation. Both in vitro and in vivo experiments were carried out. 8. McNamee et al. [2002a,b, 2003] found no significant increase in DNA breaks and micronucleus formation in human leukocytes exposed for 2 hrs to 1.9 GHz field at SAR up to 10 W/kg. 9. Sakuma et al. [2006] exposed human glioblastoma A172 cells and normal human IMR-90 fibroblasts from fetal lungs to mobile communication radiation for 2 and 24 hrs. No significant change in DNA strand breaks were observed up to 800 mW/kg. 10. Stronati et al. [2006] showed that 24 hrs of exposure to 935-MHz GSM basic signal at 1 or 2 W/Kg did not cause DNA strand breaks in human blood cells. 11. Tice et al. [2002] measured DNA single strand breaks in human leukocytes using the comet assay after exposure to various forms of cell phone signals. Cells were exposed at 37±1°C, for 3 or 24 h at average specific absorption rates (SARs) of 1.0-10.0 W/kg. Exposure for either 3 or 24 h did not induce a significant increase in DNA damage in leukocytes. 12. Verschaeve et al. [2006] long-term exposure (2 hrs/day, 5 days/week for 2 years) of rats to 900 MHz GSM signal at 0.3 and 0.9 W/kg did not significantly affect levels of DNA strand breaks in cells. 13. Vijayalaximi et al [2000] reported no significant increase in single strand breaks in human lymphocytes after 2 hrs of exposure to 2450-MHz field at 2 W/kg. 14. Zeni et al. [2005] reported that a 2-hr exposure to 900-MHz GSM signal at 0.3 and 1 W/kg did not significantly affect levels of DNA strand breaks in human leukocytes.
45
Micronucleus studies (29 Total studies: 16 reported effects (55%) and 13 reported no significant effect (45%)) 1. Micronucleus studies that reported effects: 1. Balode [1996] obtained blood samples from female Latvian Brown cows from a farm close to and in front of the Skrunda Radar and from cows in a control area. Micronuclei in peripheral erythrocytes were significantly higher in the exposed cows. 2. Busljeta et al. [2004] exposed male rats to 2.45 GHz RFR fields for 2 hours daily, 7 days a week, at 5-10 mW/cm2 for up to 30 days. Erythrocyte count, haemoglobin and haematocrit were increased in peripheral blood on irradiation days 8 and 15. Anuclear cells and erythropoietic precursor cells were significantly decreased in the bone marrow on day 15, but micronucleated cells were increased. 3. D’Ambrosio et al. [2002] exposed human peripheral blood to 1.748 GHz continuous wave (CW) or phase-modulated wave (GMSK) for 15 min at a maximum specific absorption rate of 5 W/kg. No changes were found in cell proliferation kinetics after exposure to either CW or GMSK fields. Micronucleus frequency result was not affected by CW exposure but a statistically significant increase in micronucleus was found following GMSK exposure. 4. Ferreira et al. [2006] found that rat offspring exposed to radiation from a cellular phone during their embryogenesis showed a significant increase in micronucleus frequency. 5. Fucic et al. [1992] reported increase in frequencies of micronuclei in the lymphocytes of humans exposed to microwaves. 6. Gandhi and Singh [2005] analyzed short term peripheral lymphocyte cultures for chromosomal aberrations and the buccal mucosal cells for micronuclei. They reported an increase in the number of micronucleated buccal cells and cytological abnormalities in cultured lymphocytes. 7. Garaj-Vrhovac et al [1992] exposed human whole-blood samples to continuous-wave 7.7 GHz radiation at power density of 0.5, 10 and 30 mW/cm2 for 10, 30 and 60 min. In all experimental conditions, the frequencies of all types of chromosomal aberrations (dicentric and ring chromosomes) and micronucleus were significantly higher than in the control samples. 8. Garaj-Vrhovac et al. [1999] investigated peripheral blood lymphocytes of 12 subjects occupationally exposed to microwave radiation. Results showed an increase in frequency of micronuclei as well as disturbances in the distribution of cells over the first, second and third mitotic division in exposed subjects compared to controls. 9. Haider et al. [1994] exposed plant cuttings bearing young flower buds for 30 h on both sides of a slewable curtain antenna (300/500 kW, 40-170 V/m) and 15 m (90 V/m) and 30 m (70 V/m) distant from a vertical cage antenna (100 kW) as well as at the neighbors living near the broadcasting station (200 m, 1-3 V/m). Laboratory controls were maintained for comparison. Higher micronucleus frequencies than in laboratory controls were found for all exposure sites in the immediate vicinity of the antennae. 10. Tice et al. [2002] measured micronucleus frequency in human leukocytes using the comet assay after exposure to various forms of cell phone signals. Cells were exposed at 37±1°C, for 3 or 24 h at average specific absorption rates (SARs) of 1.0-10.0 W/kg. Exposure for 3 h did not induce a significant increase in micronucleated lymphocytes. However, exposure to each of the signals for 24 h at an average SAR of 5.0 or 10.0 W/kg resulted in a significant and reproducible increase in the frequency of micronucleated lymphocytes. The magnitude of the response (approximately four fold) was independent of the technology, the presence or absence of voice modulation, and the frequency. 46
11. Trosic et al. [2001] investigated the effect of a 2450-MHz microwave irradiation on alveolar macrophage kinetics and formation of multinucleated giant cells after whole body irradiation of rats at 5-15 mW/cm2. A group of experimental animals was divided in four subgroups that received 2, 8, 13 and 22 irradiation treatments of two hours each. The animals were killed on experimental days 1, 8, 16, and 30. Multinucleated cells were significantly increased in treated animals. The increase in number of nuclei per cell was time- and dose-dependent. Macrophages with two nucleoli were more common in animals treated twice or eight times. Polynucleation was frequently observed after 13 or 22 treatments. 12. Trosic et al. [2002] exposed adult male Wistar for 2 h a day, 7 days a week for up to 30 days to continuous 2450-MHz microwaves at a power density of 5-10mW/cm2. Frequency of micronuclei in polychromatic erythrocytes showed a significant increase in the exposed animals after 2, 8 and 15 days of exposure compared to shamexposed control. 13. Trosic et al. [2004] investigated micronucleus frequency in bone marrow red cells of rats exposed to a 2450-MHz continuous–wave microwaves for 2 h daily, 7 days a week, at a power density of 5-10 mW/cm2 (whole body SAR 1.25 +/- 0.36 (SE) W/kg). The frequency of micronucleated polychromatic erythrocytes was significantly increased on experimental day 15. 14. Trosic et al. [2006] exposed rats 2 h/day, 7 days/week to 2450-MHz microwaves at a whole-body SAR of 1.25 +/- 0.36W/kg. Control animals were included in the study. Bone marrow micronucleus frequency was increased on experimental day 15, and polychromatic erythrocytes micronucleus frequency in the peripheral blood was increased on day 8. 15. Zotti-Martelli et al. [2000] exposed human peripheral blood lymphocytes in G(0) phase to electromagnetic fields at different frequencies (2.45 and 7.7 GHz) and power densities (10, 20 and 30 mW/cm2) for 15, 30 or 60min. The results showed for both radiation frequencies an induction of micronuclei as compared to control cultures at a power density of 30mW/cm2 and after an exposure of 30 and 60 min. 16. Zotti-Martelli et al. [2005] exposed whole blood samples from nine different healthy donors for 60, 120 and 180 min to continuous-wave 1800-MHz microwaves at power densities of 5, 10 and 20 mW/cm2. A statistically significant increase of micronucleus in lymphocytes was observed dependent on exposure time and power density. A considerable decrease in spontaneous and induced MN frequencies was measured in a second experiment.
2. Micronucleus studies that reported no significant effects: 1. Bisht et al. [2002] exposed C3H 10T½ cells to 847.74 MHz CDMA (3.2 or 4.8 W/kg) or 835.62 MHz FDMA (3.2 or 5.1 W/kg) RFR for 3, 8, 16 or 24 h. No exposure condition was found to result in a significant increase relative to sham-exposed cells either in the percentage of binucleated cells with micronuclei or in the number of micronuclei per 100 binucleated cells. 2. Juutilainen et al. [2007] found no significant change in micronucleus frequency in erythrocytes of mice after long-term exposure to various mobile phone frequencies. 3. Koyama et al. [2004] exposed Chinese hamster ovary (CHO)-K1 cells to 2450-MHz microwaves for 2 h at average specific absorption rates (SARs) of 5, 10, 20, 50, 100, and 200 W/kg. Micronucleus frequency in cells exposed at SARs of 100 and 200 W/kg were significantly higher when compared with sham-exposed controls. They speculated that the effect observed was a thermal effect.
47
4. Port et al. [2003] reported that exposure of HL-60 cells to EMFs 25 times higher than the ICNIRP reference levels for occupational exposure did not induce any significant changes in apoptosis, micronucleation, abnormal morphologies and gene expression. 5. Scarfi et al [2006] exposed human peripheral blood lymphocytes to 900 MHz GSM signal at specific absorption rates of 0, 1, 5 and 10 W/kg peak values. No significant change in micronucleus frequency was observed. 6. Vijayalaximi et al. [1997a] exposed human blood to continuous-wave 2450- MHz microwaves, either continuously for a period of 90 min or intermittently for a total exposure period of 90 min (30 min on and 30 min off, repeated three times). The mean power density at the position of the cells was 5.0 mW/cm2 and mean specific absorption rate was 12.46 W/kg. There were no significant differences between RFRexposed and sham-exposed lymphocytes with respect to; (a) mitotic indices; (b) incidence of cells showing chromosome damage; (c) exchange aberrations; (d) acentric fragments; (e) binucleate lymphocytes, and (f) micronuclei. 7. Vijayalaximi et al. [1997b] exposed C3H/HeJ mice for 20 h/day, 7 days/week, over 18 months to continuous-wave 2450 MHz microwaves at a whole-body average specific absorption rate of 1.0 W/kg. At the end of the 18 months, peripheral blood and bone marrow smears were examined for the extent of genotoxicity as indicated by the presence of micronuclei in polychromatic erythrocytes. The results indicate that the incidence of micronuclei/1,000 polychromatic erythrocytes was not significantly different between groups exposed to RF radiation and sham-exposed groups. 8. Vijayalaximi et al. [1999] exposed CF-1 male mice to ultra-wideband electromagnetic radiation (UWBR) for 15 min at an estimated whole-body average specific absorption rate of 37 mW/kg. Peripheral blood and bone marrow smears were examined to determine the extent of genotoxicity, as assessed by the presence of micronuclei (MN) in polychromatic erythrocytes (PCE). There was no evidence for excess genotoxicity in peripheral blood or bone marrow cells of mice exposed to UWBR. 9. Vijayalaximi et al. [2001a] reported that there was no evidence for the induction of micronuclei in peripheral blood and bone marrow cells of rats exposed for 24h to 2450MHz continuous-wave microwaves at a whole body average SAR of 12 W/kg. 10. Vijayalaximi et al. [2001b] reported that there is no evidence for the induction of chromosomal aberrations and micronuclei in human blood lymphocytes exposed in vitro for 24 h to 835.62 MHz RF radiation at SARs of 4.4 or 5.0 W/kg. 11. Vijayalaximi et al. [2001c] reported no evidence for induction of chromosome aberrations and micronuclei in human blood lymphocytes exposed in vitro for 24 h to 847.74 MHz RF radiation (CDMA) at SARs of 4.9 or 5.5 W/kg. 12. Vijayalaximi et al. [2003] exposed timed-pregnant Fischer 344 rats (from nineteenth day of gestation) and their nursing offspring (until weaning) to a far-field 1.6 GHz Iridium wireless communication signal for 2 h/day, 7 days/week at power density of 0.43 mW/cm2 and whole-body average specific absorption rate of 0.036 to 0.077 W/kg (0.10 to 0.22 W/kg in the brain). This was followed by chronic, head-only exposures of male and female offspring to a near-field 1.6 GHz signal for 2 h/day, 5 days/week, over 2 years. Near-field exposures were conducted at an SAR of 0.16 or 1.6 W/kg in the brain. At the end of 2 years, all rats were necropsied. Bone marrow smears were examined for the extent of genotoxicity, assessed from the presence of micronuclei in polychromatic erythrocytes. There was no evidence for excess genotoxicity in rats that were chronically exposed to 1.6 GHz microwaves compared to sham-exposed and cage controls. 13. Zeni et al. [2003] investigated the induction of micronucleus in human peripheral blood lymphocytes after exposure to electromagnetic fields at various duration of exposure, specific absorption rate (SAR), and signal [continuous-wave (CW) or GSM (Global
48
System of Mobile Communication)-modulated signal]. No statistically significant difference was detected in any case.
49
Chromosome and genome studies that reported effects: 1. Belyaev et al. [I992] studied the effect of low intensity microwaves on the conformational state of the genome of X-irradiated E. coli cells by the method of viscosity anomalous time dependencies. A power density of 1 microW/cm2 is sufficient to suppress radiationinduced repair of the genome conformational state. 2. Belyaev et al. [1996] studied the effect of millimeter waves on the genome conformational state of E. coli AB1157 by the method of anomalous viscosity time dependencies in the frequency range of 51.64-51.85 GHz. Results indicate an electron-conformational interactions. 3. Belyaev et al. [2005] investigated response of lymphocytes from healthy subjects and from persons reporting hypersensitivity to microwaves from GSM mobile phone (915 MHz, specific absorption rate 37 mW/kg), and power frequency magnetic field (50 Hz, 15 microT peak value). Changes in chromatin conformation were measured with the method of anomalous viscosity time dependencies (AVTD). Exposure at room temperature to either 915 MHz or 50 Hz resulted in significant condensation of chromatin, shown as AVTD changes, which was similar to the effect of heat shock at 41 degrees C. No significant differences in responses between normal and hypersensitive subjects were detected. 4. Belyaev et al. [2006] investigated whether exposure of rat brain to microwaves of global system for mobile communication (GSM) induces DNA breaks, changes in chromatin conformation and in gene expression at a specific absorption rate (SAR) of 0.4 mW/g for 2 h. Data showed that GSM MWs at 915 MHz did not induce DNA double stranded breaks detectable by pulsed-field gel electrophoresis or changes in chromatin conformation, but affected expression of genes in rat brain cells. 5. Gadhia et al. [2003] reported a significant increase in dicentric chromosomes in blood cells among mobile users who were smoker–alcoholic as compared to nonsmoker– nonalcoholic; the same held true for controls of both types. Garaj-Vrhovac et al. [1990] exposed V79 Chinese hamster cells to continuous-wave 7.7 GHz RFR at power density of 30 mW/cm2 for 15, 30, and 60 min. Results suggest that the radiation causes changes in the synthesis as well as in the structure of DNA molecules. 6. Garaj-Vrhovac et al. [1991] exposed V79 Chinese hamster fibroblast cells to continuous wave 7.7 GHz radiation at power density of 0.5 mW/cm2 for 15, 30 and 60 min. There was a significantly higher frequency of specific chromosome aberrations such as dicentric and ring chromosomes in irradiated cells. Mashevich et al. [2003] found that human peripheral blood lymphocytes exposed to continuous 830-MHz electromagnetic fields (1.6-8.8 W/kg for 72 hr) showed a SARdependent chromosome aneuploidy, a major “somatic mutation leading to genomic instability and thereby to cancer. The aneuploidy was accompanied by an abnormal mode of replication of the chromosome 17 region engaged in segregation (repetitive DNA arrays associated with the centromere), suggesting that epigenetic alterations are involved in the SAR dependent genetic toxicity. The effects were non-thermal. 7. Ono et al. (2004) exposed pregnant mice intermittently at a whole-body averaged specific absorption rate of 0.71 W/kg (10 seconds on, 50 seconds off which is 4.3 W/kg during the 10 seconds exposure) for 16 hours a day, from the embryonic age of 0 to 15 days. At 10 weeks of age, mutation frequencies at the lacZ gene in spleen, liver, brain, and testis were examined. Quality of mutation assessed by sequencing the nucleotides of mutant DNAs revealed no appreciable difference between exposed and non-exposed samples. 8. Sarimov et al. [2004] reported that exposure to microwaves of 895-915 MHz at 5.4 mW/kg resulted in statistically significant changes in condensation of chromatin in human
50
lymphocytes. Effects are similar to stress response, differ at various frequencies, and vary among donors. 9. Sarkar et al. [1994] exposed mice to 2450-MHz microwaves at a power density of 1 mW/cm2 for 2 h/day over a period of 120, 150 and 200 days. Rearrangement of DNA segments were observed in testis and brain of exposed animals. 10. Semin et al. [1995] exposed DNA samples at 18oC at 10 different microwave frequencies (4- to 8 GHz, 25 ms pulses, 0.4 to 0.7 mW/cm2 peak power, 1- to 6-Hz repetition rate, no heating). Irradiation at 3 or 4 Hz and 0.6 mW/cm2 peak power clearly increased the accumulated damage to the DNA secondary structure (P< .00001). However, changing the pulse repetition rate to 1, 5, 6 Hz, as well as changing the peak power to 0.4 or 0.7 mW/cm2 did not induce significant effect. Thus, the effect occurred only within narrow ‘windows’ of the peak intensities and modulation frequencies. 11. Sykes et al. [2001] exposed mice daily for 30 min to plane-wave fields of 900 MHz with a pulse repetition frequency of 217 Hz and a pulse width of 0.6 ms for 1, 5 or 25 days. Three days after the last exposure, spleen sections were screened for DNA inversion events. There was no significant difference between the control and treated groups in the 1- and 5-day exposure groups, but there was a significant reduction in inversions below the spontaneous frequency in the 25-day exposure group. This observation suggests that exposure to RF radiation can lead to a perturbation in recombination frequency which may have implications for recombination repair of DNA.
Chromosome and genome studies that reported no significant effects: 1. Antonopoulos et al. [1997] found no significant change in cell cycle progression and the frequencies of sister-chromatid exchanges in human lymphocytes exposed to electromagnetic fields of 380, 900 and 1800 MHz. 2. Ciaravino et al. [1991] reported that RFR did not affect changes in cell progression caused by adriamycin, and the RFR did not change the number of sister chromatid exchanges that were induced by the adriamycin. 3. Garson et al. [1991] analyzed lymphocytes from Telecom Australia radio-linemen who had all worked with RFR in the range 400 kHz-20 GHz with exposures at or below the Australian occupational limits. There was no significant increase in chromosomal damage in circulating lymphocytes. 4. Gos et al. [2000] exposed actively growing and resting cells of the yeast Saccharomyces cerevisiae to 900-MHz Global System for Mobile Communication (GSM) pulsed modulation format signals at specific absorption rates (SAR) of 0.13 and 1.3 W/kg. They reported no significant effect of the fields on forward mutation rates on the frequency of petite formation, on rates of intrachromosomal deletion formation, or on rates of intragenic recombination in the absence or presence of the genotoxic agent methyl methansulfonate. 5. Kerbacher et al (1990) reported that exposure to pulsed 2450-MHz microwaves for 2 h at an SAR of 33.8 W/kg did not significantly cause chromosome aberrations in CHO cells. The radiation also did not interact with Mitomycin C and Adriamycin. 6. Komatsubara et al. [2005] reported that exposure to 2.45-GHz microwaves for 2 h with up to 100 W/kg SAR CW and an average 100 W/kg PW (a maximum SAR of 900 W/kg) did not induce chromosomal aberrations in mouse m5S cells. 7. Meltz et al. [1990] reported no significant mutagenic effect of exposure to 2.45-GHz RFR (40 W/kg) alone and interaction with proflavin, a DNA-intercalating drug, in L5178Y mouse leukemic cells.
51
8. Roti-Roti et al. [2001] reported no significant effect of exposure to radiofrequency radiation in the cellular phone communication range (835.62 MHz frequency division multiple access, FDMA; 847.74 MHz code division multiple access, CDMA) on neoplastic transformation frequency using the in vitro C3H 10T(1/2) cell transformation assay system. 9. Takahashi et al. [2002] exposed mice to 1.5 GHz EMF in the head region at 2.0, 0.67, and 0 W/kg specific absorption rate for 90 min/day, 5 days/week, for 4 weeks. No mutagenic effect in mouse brain cells was detected.
52