SUGÁRZÁSOK 5.2 A rádiós televíziós műsorszóró állomások által gerjesztett elektromágneses mezők hatása a nők immunrendszerére Tárgyszavak: elektromágneses mezők; immunrendszer; limfociták; citokinek. Az irodalomban több utalás található arra vonatkozóan, hogy az elektromágneses mező (ELMF) módosítja a humán genomot és rosszindulatú elváltozásokat okoz. Nagy-Britanniában a rádiós és televíziós átjátszók környezetében a rák gyakoribb előfordulását észlelték. Másrészt pedig ezeket az eredményeket nem erősítették meg más országokban az egyéb átjátszók környezetében élő lakosságra vonatkozó kutatások. A feltárt összefüggések néha még ellentmondásosak. Az ELMF-nek kitett lakosság körében további kutatásokat kell végezni ahhoz, hogy bizonyítani lehessen az ELMF szerepét a rákhoz vezető mechanizmusokban. Egyes tanulmányok szerint az immunrendszer gátló mechanizmust fejt ki a rák ellen; a neoplaszt-megbetegedésekben (daganatképző) szenvedő pacienseknél csökken a sejt természetes semlegesítő aktivitása ( natural killer, NK); a neoplaszt-sejtek citotoxikus aktivitása fontos prognosztizáló tényező a tüdőráknál; a rák modern terápiájához hozzátartozik a limfokinekkel mint az interleukinnal ((IL) 2), valamint az α- és γ-interferonnal való kezelés. Emiatt nem zárható ki, hogy az ELMF-ek az immunvédekezés károsítása útján növelik a rák gyakoriságát. Kimutatták, hogy az ELMF-ek módosíthatják az emberi immunsejtek membránjában jelenlévő, a tromboxán B2, illetve IL-1 felszabadítására hatást gyakorló kalciumfluxust. A kísérletek során kiderült, hogy az ELMF-nek különböző időkig kitett perifériás vér-mononukleáris (PBMC) sejtekben az ELMF befolyásolta különböző felületi markerek expresszióját és/vagy lokalizációját. A PBMC-kel végzett in vitro sejtkísérletekben a rádiófrekvenciák hatására az NK-aktivitás erős csökkenését észlelték. Múzeumban dolgozó, ELMF-nek kitett férfiak és nők immunparamétereit tanulmányozták. A múzeumban dolgozó férfiaknál a kontrollcsoporttal összehasonlítva az NK CD16 + CD56 +, valamint az NK és B CD3 - CD25 + limfocita alfajok mind számban, mind százalékban
statisztikailag szignifikáns mértékben csökkentek. Nőknél a CD3 - CD25 + limfociták százalékos aránya szignifikánsan csökkent, a CD16 + CD56 + csökkenése kismértékű volt. A vérszintek alakulása (INF-γ, IL-4) hasonló volt az olyan egyéneknél talált csökkent NK és limfokin-szabályozású aktivitáshoz, akik szegényes életvitelt folytattak, illetve olyan pszichológiai magatartással voltak jellemezhetők, amely az érzelmek kifejezésének nehézségével jár együtt. A továbbiakban az ELMF-nek a népesség immunrendszerére gyakorolt hatását tanulmányozták. Vizsgálati alanyok és a módszerek A nőkre gyakorolt hatást tanulmányozták, mivel ők hosszabb ideig tartózkodtak néhány műsorszóró állomáshoz közeli hegyen lévő otthonaikban, mint a férfiak (naponta kb. 12 órát). A San Silvestro hegyet kb. 2000 ember lakja, az Adriai-tengerre néz, és 2 km-re van a közép-olaszországi várostól, Pescaratól. 1997 októberében az ellenőrző szervek magasabb ELMF szinteket mértek: az értékek 11 40 V/m, valamint 0,5 4,0 W/m 2 között változtak. Ugyanezen a helyszínen 1999 szeptemberében az értékek 10 és 25 V/m között voltak. Az 1997-1999-es periódusban a két közeli városban, Pescaraban és Chietiben (az itteni lakosság volt a kontrollcsoport) <1,8 V/m értékeket mértek. A két, egymástól 15 km-re lévő várost az Adriai-tenger és az Appenninihegység zárja közre. Ezen a részen erős a forgalom Pescara és Chieti belterületén, valamint az ezeket a városokat és a környéket összekötő autóutakon. Ennek ellenére a klimatikus és földrajzi viszonyok miatt a forgalom, illetve kisebb mértékben a gyárak által kibocsátott toxikus anyagok csaknem egyenletesen oszlanak el a környezetben; a népesség körében a vérben található nyomelemek mennyiségében csak kicsi a különbség, beleértve az ólmot is, amely főleg a benzinhez adagolt tetraetil-, illetve tetrametil-ólomból származik. 1999 szeptemberében a műsorszóró állomások által indukált ELMF értékeket a San Silvestroban lakó, a kísérletben részt vevő nők otthonainak belsejében, illetve az erkélyeken határozták meg, kiegészítve a fent ismertetett magas értékeket. A következő műszereket használták: 1. BA-01 elektromos mezőre használt szondák (500 khz 3 GHz tartomány: 120 V/m); 2. BA-05 elektromos mezőre használt szondák (10 MHz 1 GHz tartomány: 30 V/m); 3. 8051 jelű monitor R-01 optikai erősítővel; 4. Optikai szálakkal ellátott kábelek a műszer távolban való ellenőrzésére (a mérő személyek és az ELMF-szintek közötti kölcsönhatások elkerülésére) 5. Fatartók a szondák szigetelésére.
19 nőt vizsgáltak, átlagos életkoruk 35 év (22-49 év között), akik legalább 1997 óta laktak San Silvestroban (az átlagos ottlakási időszak 13 év volt). Legnagyobb részük háziasszony volt; hatan (31,5%) dohányosok, (napi 10 cigarettánál kevesebbet szívtak); heten (36,8%) atópiásak (veleszületett allergiás érzékenység) voltak: hatan szenvedtek időszakos asztmában és/vagy rinitisben (orrüreggyulladás), (szérum IgE>100 nemzetközi egység/ml) egyikük pedig 92 nemzetközi egység/ml-es értékkel időszakos rinitisben szenvedett és inhalációs allergénekre pozitív bőrreakciót mutatott. A kontrollcsoport, amelynél a vérólom, szérum IgE és limfocita alfajok értékeit mérték, 47 nőből állt, átlagos életkoruk 35 év (22 44 év között). Ez a csoport egy 17 nőből álló alcsoportot tartalmazott, amelyek átlagos életkora 34 év volt (22 44 év között), náluk a vizeletben transz-transz mukonsavat, in vitro limfo-proliferációt és a citokinek PBMC által való termelését is mérték. A 47 tagú kontrollcsoportban 17 atópiás (36,1%) és 14 dohányos volt (29,8%), a 17 tagú kontrollcsoportban pedig 6 atópiás (35,3%) és 5 dohányos (29,4%). Az atópia diagnózisát a szérum IgE értékek, az allergiás betegség kórtörténete, valamint az inhalációs allergénekre vonatkozó bőrteszt alapján állították fel. Így az ELMF-nek kitett, valamint a 47, illetve 17 tagú kontrollcsoport hasonló volt az életkort, atópiát és dohányzási szokásokat tekintve, míg a kontrollcsoport tagjai, akik Pescara és Chiati fent említett részén laktak, nagyobb mértékben voltak a forgalomnak kitéve. Az otthoni villamos készülékek által létrejött ELMF hatását nem vették figyelembe. A klinikai értékelés fizikai vizsgálatot és standard rutin vérelemzést tartalmazott. Terhes nők, illetve gyógyszereket szedők és különféle betegségekben szenvedők nem vettek részt a vizsgálatban. Az atópiás nőket allergiás betegségük aktív fázisában, amikor szisztémás kezelésben részesültek (szteroidok és/vagy antihisztaminok), szintén kizárták a vizsgálatból. A vizsgálatot a résztvevők hozzájárulása után az etikai bizottság engedélyezte. A vér- és vizeletmintákat műanyag fagyasztócsövekben gyűjtötték reggel 8-kor, szabványos eljárással a vérólom és a vizeletben lévő transztransz-mukonsav meghatározása céljából (ez utóbbi a benzol metabolitja). Ezek a járműforgalomból eredő hatások marker-anyagai. A vér ólomtartalmát atomabszorpciós spektrofotométerrel határozták meg (Perkin-Elmer 4100 ZL). A minták 10%-án további analitikai ellenőrzést hajtottak végre két különböző laboratóriumban. A vizelet transz-transz-mukonsav tartalmát HPLC-vel határozták meg. Fluoreszcein-izotiocianátot és fikoeritrin (PE)-konjugált antitesteket használtak a limfocita alfajok meghatározására. Két színű átfolyási citometriás elemzést végeztek FACscan készülékkel (Becton-Dickinson, San Jose, CA, USA). A szérum IgE tartalmát ELISA módszerrel határozták meg. A citokin-termelés meghatározására a PBMC-t 24 órán át inkubálták 37 o C-on 5% CO 2 -tartalmú nedvesített atmoszférában, polipropilén csövekben fitohemoagglutinin (PHA) adagolásával, illetve PHA nélkül. Az inkubációs idő
szak végén összegyűjtötték a sejtmentes felülúszókat és 20 C o -on tárolták az IL-2, IL-4, IL-5 és INF-γ meghatározásáig. A PBMC blasztogenezisét mint stimulációs indexet határozták meg, azaz a 3 [H]-timidin PBMC által való inkorporációjának sebességi arányát PHA jelenlétében, illetve PHA nélkül, a 48 órás inkubációs periódus után az utolsó 6 órás inkubáció alatt. A statisztikai elemzések szerint az immunparaméterekre kapott eredmények a legtöbb esetben nem követték a normál eloszlást. Ezért az egyszerű leíró statisztikára nem-paraméteres módszereket alkalmaztak. Eredmények Az 5000 khz-3 GHz tartományba jutó ELMF-érték a San Silvestro hegyen lévő lakások erkélyein a vizsgált 19 nő otthonai közül 17-ben átlagosan 4,3±1,4 V/m volt. Ugyanebben a tartományban az érték a lakásokon belül átlagosan 30-50%-kal volt alacsonyabb, mint kívül. Az értékek 24 órán belül csekély változást mutattak. Az érték a vizsgált nők lakásaiban alacsonyabb volt, mint a San Silvestro más területein meghatározott eredmények (10 24 V/m). Csak egy esetben volt az érték (1,2 V/m a lakáson kívül) a kontrollcsoportnak megfelelő szint (<1,8 V/m) közelében. A vér ólomtartalma, a vizeletben talált transz-transz mukonsav mennyisége mint a járműforgalom hatását jelző biomarkerek értéke a San Silvestro-ban lakó nők esetében alacsonyabb volt, mint a Pescara és Chieti városok közelében lakó kontrollcsoport tagjainál (1. táblázat). 1. táblázat A vérben mért fémtartalom és a vizeletben mért transz-transz-mukonsav tartalom az elektromágneses mezőnek kitett nőknél a Ólom a vérben (µg/l) Transz transz-mukonsav a vizeletben (µg/l) Transz-transz-mukonsav a vizeletben (µg/g kreatinin) Kontrollcsoport Szám Medián 25 75% között 47 5,9 4,9 7,0 17 17 42,0 33,35 19,1 107,5 13,2 92,5 ELMF-nek kitett csoport Szám Medián 25 75% között 19 4,4 3,7 4,7* 19 19 15,0 11,0 9,5 32,5* 6,5 28,0** a Mann-Whitney U-teszt. Statisztikusan szignifikáns különbség: *P<0,05; ** P<0,01 Az ELMF-nek kitett nők szérum IgE értéke nem tért el szignifikánsan a kontroll-csoport tagjaiétól. Az ELMF-nek kitett nőknél a T virgin CD4 + CD45RO - limfociták szignifikáns csökkenését, valamint a memória CD4 + CD45RO - és a virgin CD4 +
CD45RO - limfociták közötti magasabb arányt figyelték meg. Az ELMF-nek kitett nőknél a vérben vizsgált elemek, valamint a limfocita alfajok mennyiségi alakulását az 1. ábra mutatja. 25 20 kontroll ELMF-nek kitett limfociták, % 15 10 P<0,05 P<0,01 P<0,05 5 P<0,05 0 CD16 + -CD56 + CD3 + -HLA-DR + CD3 + -CD25 + CD3 + -CD8 + 1. ábra A vér limfocita alfajainak a teljes limfocitamennyiséghez viszonyított százalékos aránya az elektromágneses mezőnek kitett nőknél (átlag+s.e.) Mann-Whitney U-teszt. (Kontrollcsoport: n = 47, ELMF-nek kitett csoport: n = 19) Az IL-2 és az INF-γ PBMC általi in vitro termelése az ELMF-nek kitett nők esetében szignifikánsan alacsonyabb volt a kontrollcsoporthoz képest, akár tartalmazott az inkubációs folyadék PHA-t, akár nem (3. táblázat). Az IL-4 és IL-5 PBMC általi termelésében nem volt különbség az ELMF-nek kitett nők és a kontrollcsoport tagjai között (2. táblázat). A PBMC blasztogenezisének PHA-val meghatározott stimulációs indexe az ELMF-nek kitett személyeknél szignifikánsan alacsonyabb volt a kontrollcsoporthoz képest (3. táblázat). Mindamellett az ELMF-értékek és a stimulációs indexek között logaritmikus összefüggést lehetett megállapítani; a görbét és egyenletét a 2. ábra mutatja. Másrészt viszont nem volt szignifikáns összefüggés a limfocita alfajok, illetve a PBMC által termelt citokinek és az ELMF-értékek között. A vérben lévő CD16 + CD56 + limfociták (mint a teljes limfocitaszám százaléka) pozitív lineáris korrelációt mutatott a PBMC által in vitro termelt IL-2- vel, mind PHA nélkül (n = 36, R = 0,557, P<0,001), mind pedig PHA jelenlétében végzett inkubálásnál (n = 36, R = 0,416, P<0,02). A PBMC által in vitro
termelt INF-γ szignifikáns korrelációt mutatott a PBMC által in vitro termelt IL- 2-vel mind PHA nélkül (n = 36, R = 0,674, P<0,0001), mind pedig PHA jelenlétében végzett inkubálásnál (n = 36, R = 0,410, P<0,02). 2. táblázat A citokinek PBMC által való in vitro termelése PHA-val, illetve PHA nélkül történő inkubációval az elektromágneses mezőnek kitett nőknél Citokinek Kontrollcsoport ELMF-nek kitett csoport (pg/ml) Medián 25 75% között Medián 25 75% között IL-2 PHA nélkül IL-2 PHA-val IL-4 PHA nélkül IL-4 PHA-val IL-5 PHA nélkül IL-5 PHA-val INF-γ PHA nélkül INF-γ PHA-val 17,70 55,30 1,70 3,30 1,28 12,50 0,81 27,50 5,50 38,70 17,01 163,20 1,29 3,01 1,60 5,80 0,85 1,98 6,95 18,10 0,49 1,11 8,30 51,50 1,57 6,70 2,11 3,31 1,90 11,40 n.d. 7,60 a Mann-Whitney U-teszt. Statisztikusan szignifikáns különbség: *P<0,002; **P<0,001 n.d.: nem meghatározható. 1,92 2,50** 3,23 32,80* 1,5 2,59 2,35 5,40 1,10 3,27 6,20 37,25 1,03 15,65* 3. táblázat A PBMC blasztogenezisének stimulációs indexe az elektromágneses mezőnek kitett nőknél Kontrollcsoport ELMF-nek kitett csoport Medián 25 75% között Medián 25 75% között Stimulációs index 54,5 37,6 71,4 36,8 32,2 43,2* a S.I a 3 H-timidin PBMC által való inkorporációjánál a PHA jelenlétében, illetve a PHA nélkül mért sebességek aránya b Mann-Whitney U-teszt. Statisztikusan szignifikáns különbség: *P<0,05. A vér ólomtartalma és a vizeletben mért transz-transz-mukonsav nem mutatott szignifikáns összefüggést az immunparaméterekkel, kivéve a vizeletben mért transz-transz-mukonsav (mint µg/g kreatinin) és a CD16 + CD56 + limfociták között (n = 17, R = 0,627, P<0,01), illetve a CD4 + CD45RO - virgin limfociták között (n = 17, R = 0,625, P<0,01) fennálló összefüggést a kontrollcsoportban. Ezért az ELMF-értékek és az immunparaméterek közötti korrelációs analízist a transz-transz-mukonsavra való igazítással végezték el; a statisztikai elemzések nem voltak szignifikánsak.
y = 16,944x 0,553 R 2 = 0,5519 stimulációs index V/m 2. ábra Lineáris összefüggés a rádiós televíziós műsorszóró állomások által létrehozott elektromágneses mező (a nők lakásainak erkélyén mérve) és a nőknél mért PBMC blasztogenezis stimulációs indexe között. A Pearson-féle korrelációs koefficiensek. n=17, R=0,608, P<0,01. Értékelés A rádiós televíziós műsorszóró állomások által létrehozott elektromágneses mezőknek kitett nőknél az NK CD16 + CD56 + és citotoxikus CD3 - CD8 + sejteknek, valamint az NK és B CD3 - HLA-DR + és a CD3 - CD25 + aktivált limfocitáknak a perifériás vérben való csökkenését mutatták ki, ami együtt járt a PBMC által in vitro termelt IL-2 és INF-γ szignifikáns csökkenésével. Egyik ilyen immunparaméter sem mutatott dózis válasz hatást a vizsgált nők lakásain kívül mért ELMF-értékekkel. Valamennyi vizsgált személynél a vér-nk CD16 + CD56 + limfociták szignifikáns korrelációba voltak hozhatók a PBMC által in vitro termelt IL-2 és INFγ értékekkel. Ismeretes, hogy az IL-2 és az INF-γ, amelyeket az aktivált T limfociták termelnek, potenciáló hatást fejtenek ki a makrofágokra és szinergikus működésbe lépnek egyéb citokinekkel, továbbá, hogy mind a T, mind az NK-limfociták által termelt INF-γ aktiválhatja az NK limfocitákat autokrin hurok segítségével. Emiatt a vér NK sejtjeinek, valamint a PBMC által in vitro termelt IL-2 és INF-γ alacsonyabb szintje az ELMF-nek kitett nőknél a perifériás vérben fellépő alacsony citotoxikust aktivitást fejezi ki. Ez az eredmény összhangban van egyéb irodalmi adatokkal. Egyes pszichológiai kórképeknél hasonló módon csökkent NK-aktivitást találtak a vérben. Így nem
zárható ki, hogy az ELMF immunrendszerre gyakorolt hatását részben az idegrendszerre gyakorolt hatások szabályozzák. A teljes és citotoxikus limfociták egyéb típusú kísérletekben mért vérszintje alapján feltételezhető, hogy az idegrendszer szabályozza a limfociták mozgását a perifériás véráramban. Bár a vér citotoxikus aktivitását módosíthatja az életmód, a pszichológiai magatartás és lehetséges módon az alkalmi stressz is, a vér citotoxikus aktivitásának és az NK-limfocitáknak a monitorozása hasznos biomarkere lehet az ELMF által kifejtett hatásnak. Még érdekesebb biomarkernek tűnik a CD16 + CD56 + NK-limfocita alcsoport, amely szignifikáns összefüggést mutat a PBMC által in vitro termelt IL-2-vel. A vér ólomtartalma és a vizeletben található transz-transz-mukonsav szintjei, amelyek a járműforgalom hatásának biomarkerei a kontrollszemélyeknél, magasabbak voltak, mint az ELMF-nek kitett személyek szintjei. A járműforgalom hatásának ezek a mutatói nem voltak korrelációban a citotoxikus aktivitás paramétereivel, kivéve a vizeletben található transz-transz-mukonsav szintjei és a kontrollcsoport CD16 + CD56 + limfocitái közötti összefüggést. Feltehető ezért, hogy a CD16 + CD56 + NK limfociták közötti értékkülönbség az ELMF-nek kitett nők, illetve a kontrollcsoport tagjai között inkább a járműforgalom által termelt toxikus vegyületeknek a kontrollszemélyekre gyakorolt erősebb hatástól függ. A transz-transz-mukonsav vizeletben mért értékéhez mért illesztés útján azonban nem találtak szignifikáns összefüggést az ELMFértékek és az immunparaméterek között, ezért jelentéktelennek tartható a járműforgalom hatásának az NK-sejtekre gyakorolt befolyása. A vizeletben található transz-transz-mukonsav szintén pozitív korrelációt mutatott a kontrollcsoport CD4 + CD45RO - virgin limfocitáival. Ezen túlmenően a kontrollcsoportnál magasabb CD4 + CD45RO - limfocita szintet, valamint ólomszintet észleltek, mint az ELMF-nek kitett csoportnál. Irodalmi adatok arra utalnak, hogy összefüggés áll fenn a vér fenti limfocita-szintje, valamint a járműforgalom által termelt ólom és benzol mennyisége között. Az ELMF-nek kitett nőknél a PHA-nak a PBMC proliferációjára gyakorolt stimuláló hatása kisebb volt, mint a járműforgalomnak kitett kontrollcsoport tagjainál. Nem lehet kizárni a PBMC proliferációjának a járműforgalom toxikus vegyületei által indukált növekedését, az előző esethez hasonlóan. Másrészt azonban a blasztogenezis stimulációs indexe (bár az érték alacsonyabb volt, mint a kontrollcsoportban) pozitív korrelációt mutatott a lakásokon kívül meghatározott ELMF-szintekkel. Nem zárható ki tehát, hogy az ELMF hatást gyakorol a PBMC proliferációjának stimulálására. A fenti immunparaméterek egy részét, a plazmában lévő cinket és rezet, mint a metabolikus aktivitás jelzőit, a vér ólomtartalmát és a vizeletben található transz-transz-mukonsavat a kis és nagy frekvenciájú ELMF-nek kitett nőknél, illetve kontroll-nőcsoportnál szintén tanulmányozták az atópia jelenlétét is figyelembe véve. A fenti paraméterekre alkalmazott lineáris diszkrimi
náns elemzés nem mutatott szignifikáns különbséget, ha a nem atopikus csoportokat vizsgálták ELMF jelenlétében és távollétében, míg a különbség jelentős volt, ha az atopikus csoportokat hasonlították össze ilyen módon. Ez arra utal, hogy az ELMF hatása nagyobb az atopikus nőknél, mint a nem atopikus csoportnál. Összefoglalva tehát megállapították, hogy az ELMF az emberi immunparaméterek megváltozását idézi elő. Az ELMF-nek való kitétel gátolja a Th1- szerű citotoxikus immunválaszt dózis válasz hatás nélkül, míg a Th2 típusú immunválasz növekedése nem volt bizonyítható. További tanulmányok szükségesek az eredmények biológiai fontosságának kifejtéséhez. (Dr. Bidló Gáborné) Boscolo, P.; Di Sciascio, M. B. stb.: Effects of electromagnetic fields produced by radiotelevision broadcasting stations on the immune system of women. = The Science of the Total Environment, 273. k. 1./3. sz. 2001. jún. 12. p. 1 10. Miller, M. A.; Murphy, J. R. stb.: Variation in cancer risk estimates exposure to powerline frequency electromagnetic fields: a metaanalysis companing EMF measurement methods. = Risk Analysis, 15. k. 2. sz. 1995. ápr. p. 281 287. EGYÉB IRODALOM Vincze J.: Elektromágneses környezetünk hatásai. = Elektrotechnika, 94. k. 7 8. sz. 2001. p. 263 265. Crispino, M.; Apuzzo, M. D.: Measurement and prediction of traffic-induced vibrations in a heritage building. (Közlekedés okozta vibráció műemléképületekben mérések és előrejelzések.) = Journal of Sound and Vibration, 246. k. 2. sz. 2001. szept. p. 319 335. Gellért M.: Sugárzó kételyek. = Lélegzet, 193. k. 9. sz. 2001. p. 18 19. Danyek Gy.: A kisfrekvenciás elektromágneses terek egészségügyi hatásairól. = Elektrotechnika, 94. k. 10. sz. 2001. p. 357 361. Vincze J.: Elektromágneses környezetünk. = Elektro-Installateur, 9. k. 3. sz. 2001. p. 12 13. Varjú Gy.: A mobiltelefonok és bázisállomások elektromágneses terének egészségi hatásairól. = Elektrotechnika, 94. k. 2. zs. 2001. p. 45 48. Pandya, G. H.: Urban noise a need for acoustic planning. (Városi zaj akusztikai tervezés szükségessége.) = Environemntal Monitoring and Assessment, 67. k. 3. sz. 2001. p. 379 388. Steinbach, G.: Stadtplanung Bauleitplanung und Lärmkontingentierung. (Várostervezés építéstervezés és a zajkontingens.) = Zeitschrift für Lärmbekämpfung, 48. k. 2. sz. 2001. márc. p. 63 68.