Edition Wissenschaft

Ausgabe Nr. 19, Juli 2003
In-Vivo – Untersuchungen zu möglichen Auswirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder (HF-EMF) insbesondere des Mobilfunks
Von Dr. Thomas Tillmann und Dr. Jochen Buschmann,
Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung Hannover

Elektromagnetische Felder (EMF) erfüllen zahlreiche Kriterien, um vom Menschen als gefährlich empfunden zu werden: sie sind mit unseren Sinnesorganen nicht wahrnehmbar, werden größtenteils von eindrucksvollen technischen Anlagen erzeugt und ausgesendet und sie transportieren Energie. Um dieser stark emotional geprägten Situation zu begegnen, wurde bereits eine große Zahl an Untersuchungen durchgeführt. Eine kritische Durchsicht dieser Studien ergibt jedoch, dass dieses gesteckte Ziel aus verschiedenen Gründen nicht immer erreicht wurde. Gegenstand dieses Vortrages soll es daher sein, zunächst einen kurzen Überblick über die wichtigsten Studien zu Langzeiteffekten am Versuchstier zu geben. Als ein Beispiel für solche Studien werden eigene Untersuchungen zum Einfluß gepulster hochfrequenter EMF auf die vorgeburtliche Entwicklung von Ratten dargestellt.
Auf der Basis vorliegender Studien werden unterschiedliche Vorgehensweisen und Versuchsansätze diskutiert, und es wird als Ausblick versucht, eine Versuchsstrategie vorzustellen, deren Einsatz künftig am erfolgversprechendsten erscheint.

1. Literaturübersicht
Bei den hier diskutierten Arbeiten handelt es sich ausschließlich um solche zu Langzeiteffekten, da diese von besonderer gesundheitlicher Relevanz für den Menschen sind. Als Langzeiteffekte werden solche nach einer wiederholten Befeldung und/ oder Beobachtungszeit von 4 Wochen und mehr definiert. Diese Auswahl basiert auf auf einem von der toxikologischen Prüfung z.B. von Chemikalien abgeleiteten Vorgehen.

Im Folgenden werden einige Studien kurz referiert:
Adey et al. (1999) fanden einen scheinbar "tumorprotektiven" Effekt eines NADC -Signals auf spontane und chemisch induzierte Tumoren des Zentralnervensystems (ZNS) bei Ratten, jedoch konnte dieser Effekt in einer Folgestudie, die keine Effekte der Feldexposition ergab, nicht reproduziert werden (Adey et al., 2000). Es wurden aber leider nur Untersuchungen zu Tumoren des ZNS durchgeführt.

Die Untersuchungen von Chagnaud et al. (1999) erbrachten keine Effekte einer zweiwöchigen Befeldung von Ratten mit GSM -Signalen auf chemisch induzierte Tumoren. Allerdings ist die Dauer der Befeldung zu kurz und die Gruppengröße zu klein um zu sicheren Schlußfolgerungen zu kommen.

In einer methodisch sehr guten Studie fanden Chou et al. (1992) eine signifikante Erhöhung des Auftretens bösartiger Tumoren bei Ratten durch Befeldung mit 2450 MHz. Die Autoren relativieren den Befund dadurch, dass die Anzahl gutartiger Tumoren unverändert ist und auch die erhöhte Häufigkeit in der befeldeten Gruppe noch innerhalb der historischen Kontrolldaten liegt.

Frei et al. (1998) fanden keinen Effekt einer Befeldung mit 2450 MHz in zwei unterschiedlichen Feldstärken auf die Tumorentwicklung bei Mäusen. In einer vielzitierten Arbeit von Repacholi et al. (1997) fanden die Autoren eine signifikante Erhöhung von einem bestimmten Tumortyp ( Lymphomen ) nach Befeldung transgener Mäuse mit 900 MHz. Die Ergebnisse müssen noch reproduziert werden, und die Studie kann aus methodischen Gründen hinterfragt werden. Daher wurde die Untersuchung in Australien wiederholt. Die Publikation von Utteridge et al. liegt seit August (2002) nun vor; sie konnte die Ergebnisse von Repacholi nicht bestätigen.

Salford et al. (1993) fanden keine Effekte einer Befeldung mit 915 MHz auf die Ausbildung induzierter Hirntumoren bei Ratten. Leider wurden aber nur Untersuchungen zu einem einzelnen Tumortyp durchgeführt. Toler et al. (1997) fanden in einer methodisch sehr gut beschriebenen Studie keinen Effekt einer Befeldung mit 435 MHz auf das Tumorgeschehen bei Mäusen.

Aus der vorliegenden Literatur geht damit hervor, dass die vorliegenden tierexperimentellen Studien zu Langzeiteffekten, insbesondere Teratogenität (Induktion angeborenener Fehlbildungen) und Fertilität (Fortpflanzungsfähigkeit) sowie Kanzerogenität (Auslösung von Krebs) oft widersprüchliche Daten erbringen.
Dabei scheint trotz aller Widersprüchlichkeit der Datenlage zum Endpunkt Teratogenität/Fertilität die Schlussfolgerung berechtigt, dass auftretende Effekte offensichtlich thermische Ursachen haben, und das Auftreten athermischer Effekte wenig wahrscheinlich ist. Hinsichtlich des Endpunktes Kanzerogenität ist eine noch größere Inkonsistenz des Gesamtbildes zu verzeichnen, was zum Teil auch durch methodische Probleme bedingt ist. Eine wissenschaftlich fundierte Ableitung von Schlussfolgerungen zur möglichen Gesundheitsgefahr für den Menschen auf der Basis von Tierexperimenten erscheint daher derzeit nicht möglich, auch wenn die Mehrzahl der Studien eine solche nicht nahe legt.

2. Eigene Untersuchungen
Zum besseren Verständnis tierexperimenteller Studien sollen zwei eigene Untersuchungen zum Einfluß gepulster, hochfrequenter EMF näher beschrieben werden. In einer ersten Studie wurde untersucht, ob eine Exposition trächtiger Ratten gegenüber einem GSM-typischen Feld im Bereich des humanen Grenzwertes (5,5 W/m²) die vorgeburtliche Entwicklung der Nachkommen beeinflußt. Keiner der untersuchten Parameter ergab jedoch einen Hinweis auf solche Effekte. In einer Folgestudie wurde unter Nutzung verbesserter Expositionsbedingungen in einem Wellenleiter eine wesentlich höhere Feldstärke, die jedoch noch keine thermischen Effekte hervorrief (60 W/m²), untersucht. Die Ergebnisse belegen keinen eindeutigen Effekt, jedoch waren vor allem die Verluste an Embryonen bei der exponierten Gruppe deutlich (wenn auch nicht statistisch signifikant) erhöht. Allerdings liegen viele der in dieser Studie untersuchten Parameter sowohl bei Kontrolle als auch noch stärker bei der exponierten Gruppe außerhalb der in unserem Labor ermittelten historischen Kontrolldaten, was unter Umständen an den abweichenden Haltungsbedingungen in den hier genutzten Wellenleitern liegt. Damit sind die Effekte möglicherweise einer Grauzone zuzuordnen.

Werden beide Studien gemeinsam betrachtet, so ergibt sich, dass der menschliche Grenzwert keine der hier untersuchten Endpunkte im Tierversuch beeinflußt. Wenn man die Effekte der unter unseren Bedingungen höchsten Feldstärke, die noch keine thermischen Effekte hervorruft, als Borderline-Effekte akzeptiert, so liegt der "no observed effect level" zwischen beiden getesteten Werten. Dieses praktische Beispiel illustriert die Problematik der Interpretation von Studien, und es können methodische Schlussfolgerungen für die Durchführung künftiger Studien gezogen werden. Diese umfassen vor allem das Mitführen einer Käfig- oder Regalkontrolle sowie den gleichzeitigen Einsatz mehrerer unterschiedlich stark exponierter Gruppen in einer Studie. Außerdem sind bei Planung und Durchführung solcher Studien die Vor- und Nachteile des Einsatzes frei beweglicher oder zur Exposition fixierter Tiere zu berücksichtigen.

3. Ausblick
Beim Vergleich der unterschiedlichen Herangehensweisen lassen sich zwei wesentliche Gruppen von Studien unterscheiden:
Solche, deren Ziele die Überprüfung einer konkreten Hypothese darstellen, und solche, deren Ziel in erster Linie einer "globalen" Risikoabschätzung dienen. Erstere sind als stark akademisch geprägte Versuche der Grundlagenforschung oftmals von hohem wissenschaftlichen Wert und werden mit sehr empfindlichen Modellsystemen durchgeführt. Eine Übertragbarkeit auf den Zielorganismus Mensch ist dabei aber oft nur eingeschränkt möglich und es ist (vor allem bei negativen Ergebnissen bei der Überprüfung einzelner Hypothesen) sehr schwer, Aussagen zum "generellen" Gesundheitsrisiko des Menschen zu treffen.
Die zweite Gruppe von Studien nutzt eine stark toxikologisch geprägte Herangehensweise im Sinne einer angewandten Wissenschaft: In verschiedenen Versuchsansätzen werden Gruppen von Versuchstieren gegenüber unterschiedlich starken Feldstärken exponiert und möglichst viele potentiell gesundheitsrelevante Endpunkte untersucht. Dieser Ansatz, am besten als "apikal" beschrieben, ermöglicht durch die Vielzahl der untersuchten Parameter eine recht gute Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Menschen und damit eine Abschätzung des Gesundheitsrisikos. Jedoch gehen derartige Studien aufgrund ihres "Breitband"-Charakters oft weniger in die Tiefe als die erste Gruppe, weshalb sie für spezifische Gesundheitsrisiken nicht immer empfindlich genug sind.
Eine Förderung des Dialoges zwischen beiden Forschergruppen könnte große Synergien freisetzen: Wenn sich einerseits in der Grundlagenforschung erzielte Ergebnisse in angewandten Tests reproduzieren lassen, andererseits aber bei angewandten Untersuchungen gewonnene Befunde durch mechanistische Ansätze bestätigt werden, so ist eine wesentlich bessere Ausgangssituation für eine Risikoabschätzung gegeben.

Für das hier diskutierte Spezialgebiet der Untersuchung möglicher gesundheitlicher Effekte durch EMF ist die Forschungsgemeinschaft Funk auch in der Zukunft prädestiniert, eine wichtige Mittler- und Moderatorenfunktion zwischen beiden Forschergruppen zu spielen. Damit könnten bestehende Wissenslücken effektiver geschlossen und das Ziel einer auf experimentellen Daten basierenden und damit weniger stark emotional geprägten Diskussion schneller erreicht werden.

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