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Studien an Tieren
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Seit 1999 wurde der Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder im von Handys genutzten Frequenzbereich (800 MHz – 2,5 GHz) auf Hoden und Sperma in über 30 Tierstudien an Nagetieren wie Ratten, Mäusen und Kaninchen untersucht. Eine Mehrzahl der Publikationen findet mindestens in einem der untersuchten Parameter einen signifikanten, häufig negativen Einfluss der elektromagnetischen Felder auf die Fruchtbarkeit.
Zum Teil erhebliche methodische Mängel
Die Mehrzahl der Tierstudien weist zum Teil erhebliche methodische Mängel auf.
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In mehr als der Hälfte der Studien wurde ein kommerzielles Mobiltelefon statt einer definierten Expositionsanlage als Quelle für die elektromagnetischen Felder verwendet. In einigen Fällen wurden die Tiere mit einem Mobiltelefon im Standby befeldet. In diesem Modus sendet ein Handy in Abständen von etwa einer halben Stunde bis zu mehreren Stunden ein kurzes Signal an die Basisstation und sendet ansonsten gar nicht. Die abgestrahlten elektromagnetischen Felder sind daher vernachlässigbar. [34]
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Häufig wurde die Spezifische Absorptionsrate nicht angegeben. Es wurden nur Käfigkontrollen benutzt, nicht aber auch eine Gruppe mit Scheinexposition. Die meisten Studien wurden nicht verblindet durchgeführt.
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Viele Studien arbeiteten mit sehr kleinen Tierzahlen (unter 10). Die Gruppengröße ist für die statistische Auswertung der Ergebnisse wichtig. In kleinen Gruppen können individuelle Unterschiede dazu führen, dass sich Gruppen signifikant unterscheiden, ohne dass dies ursächlich etwas mit dem untersuchten Einflussfaktor zu tun hat. Andererseits haben Studien mit kleinen Gruppen eine geringe statistische Power, was bedeutet, dass ein vorhandener Effekt leicht übersehen werden kann. In der Toxikologie gilt als goldener Standard eine Gruppengröße von 32 Tieren. Diese Anforderung erfüllt nur eine Studie [41].
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Hoden einer Maus
© Gregor Zaun, Universität Duisburg-Essen
(für größere Ansicht Bild anklicken)
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Ergebnisse der Studien nicht einheitlich
Die Ergebnisse der einzelnen Studien sind nicht einheitlich. Unterschiedliche Studien finden Einflüsse auf unterschiedliche Parameter, und diese verändern sich oft in entgegengesetzte Richtungen. Auf einige Parameter wird im Folgenden näher eingegangen.
TestosteronDer Gehalt des männlichen Hormons Testosteron im Blut war in einer Studie unverändert [38], in drei Fällen erhöht [3][16][37], und in fünf anderen erniedrigt [22][25] [31] [36] [39]. Nur eine Abnahme von Testosteron kann als Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit interpretiert werden, und zwar nur dann, wenn sie mit einer verminderten Spermienqualität einhergeht.
HodenDie Hoden und deren Gewebeparameter wurden in mehreren Studien untersucht, die meisten fanden keinen Einfluss. Einige Studien beschreiben Veränderungen des Gewebes, die in einem unterschiedlichen Ausmaß auftraten und geringfügig waren [36] oder nur mikroskopisch festgestellt werden konnten [5]. Insgesamt sprechen diese Ergebnisse gegen einen negativen Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf die Hoden.
SpermienqualitätUnterschiedliche Aspekte der Spermienqualität wurden ebenfalls mehrfach mit widersprüchlichem Ergebnis untersucht. So war zum Beispiel die Spermienzahl erniedrigt [23], unverändert [4] [7] [8] [36] [38] [41], oder sogar erhöht [21] [46]. In anderen Fällen blieb die Spermienzahl unverändert, ihre Beweglichkeit und/oder Lebensfähigkeit war aber teilweise geringer [30] [35] [45], teilweise unbeeinflusst [4] [21] und teilweise sogar erhöht [37]. Im letzten Fall war gleichzeitig der Anteil normaler und der Anteil geringer geschädigter Spermien erhöht, was für eine Verbesserung der Fruchtbarkeit spricht.
Zwei Studien beschrieben eine Beeinträchtigung der Spermatogenese [32][40], in drei anderen wurde dies aber nicht bestätigt [27] [28] [36].
Insgesamt lässt sich aus den sehr variablen Daten kein Nachweis für eine gesundheitsrelevante schädliche Wirkung elektromagnetischer Felder auf Spermien herleiten.
Oxidativer StressAnhand des Gehaltes verschiedener an oxidativen Prozessen beteiligter Enzyme wurde ebenfalls mehrfach untersucht, ob hochfrequente elektromagnetische Felder oxidativen Stress hervorrufen können. Dieser könnte dann einen negativen Einfluss auf die Fruchtbarkeit haben. Etwa die Hälfte der Studien fand Anzeichen für oxidativen Stress, die anderen konnten keinen Einfluss zeigen. Auch aus diesen Daten lässt sich kein belastbarer Schluss ziehen.
Hohe Variabilität der Ergebnisse wahrscheinlich wegen schlechter Qualität
Da die Ergebnisse sehr variabel sind, ist anzunehmen, dass die meisten der beschriebenen Effekte nur zufällige Befunde sind. Hätten elektromagnetische Felder tatsächlich einen Einfluss auf die Fruchtbarkeit, wäre zu erwarten, dass sich ein bestimmter Parameter in einer Mehrzahl der Studien immer auf eine ähnliche Weise verändert. Auch sollte eine Dosisabhängigkeit zu beobachten sein.
In vielen der vorliegenden Studien wurde anscheinend nur die normale physiologische Variabilität und nicht der tatsächliche Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder auf die Fruchtbarkeit untersucht.
Anhand bestimmter Qualitätskriterien ausgewählte Studien:
Im Folgenden werden Studien bewertet, die anhand bestimmter Qualitätskriterien ausgewählt wurden und deren Ergebnisse belastbar sind:
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Verwendung einer Expositionsanlage,
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Angabe des SAR-Wertes
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Scheinexposition als Kontrolle
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Verblindung
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mindestens zehn Tiere in den Gruppen der exponierten und scheinexponierten Tiere.
Diesen Kriterien entsprechen insgesamt fünf Studien. Diese haben auch den Vorteil, dass in zwei Fällen eine Ganzkörperexposition bis zu 4 W/kg angewandt wurde. Bei 4 W/kg treten bei Nagetieren bereits Verhaltensänderungen und thermoregulatorische Reaktionen auf [6], es wäre also zu erwarten, dass es sich bei einer so hohen Belastung zeigen würde, wenn elektromagnetische Felder einen Einfluss auf die Fruchtbarkeit hätten. Trotzdem fanden vier der genannten Studien keinen Einfluss und eine Studie sogar eine erhöhte Fruchtbarkeit.
Untersuchung zum Zelltod in Hoden
Dasdag et al. [9] befeldeten erwachsene Ratten zehn Monate lang zwei Stunden täglich. Die Tiere waren während der Befeldung in Plastikröhrchen fixiert, der SAR-Wert im Bereich der Hoden schwankte zwischen 0,07 und 0,57 W/kg. Scheinexponierte Tiere wurden ebenfalls zehn Monate lang für zwei Stunden täglich fixiert, es wurde aber kein elektromagnetisches Feld angewandt. Es zeigte sich kein verstärkter Zelltod in den Hoden unter dem Einfluss der elektromagnetischen Felder. Andere Parameter wurden nicht untersucht.
Untersuchung zu reproduktiven Eigenschaften
In einem Vorhaben des Deutschen Mobilfunk Forschungsprogramms [41] wurden Langzeiteffekte, unter anderem auf reproduktive Eigenschaften von männlichen und weiblichen Mäusen, über vier Generationen hinweg unter dem Einfluss eines UMTS-Signals untersucht. Dabei wurden Ganzkörperexpositionen von 0,08, 0,4 und 1,3 W/kg angewandt. Jeweils 32 Männchen und 64 Weibchen lebten dauerhaft in drei kreisrunden Hohlleitern bei den genannten SAR-Werten. Scheinexponierte Tiere lebten in einem vierten Hohlleiter, der ausgeschaltet war. Die Wissenschaftler wussten nicht, welcher SAR-Wert in welchem Hohlleiter angewandt wurde.
Über vier Generationen hinweg wurden keine Unterschiede im Gewicht der Hoden, Nebenhoden und der Anhangsdrüse sowie Spermienzahl und Anteil geschädigter Spermien zwischen den Gruppen gefunden. Der Paarungserfolg mit ebenfalls befeldeten Weibchen, gemessen an der Zahl der Nachkommen, war auch unverändert.
Untersuchung zum Einfluss auf die sexuelle Entwicklung
Ozlem Nisbet et al. [37] befeldeten fixierte Raten bereits ab dem zweiten Lebenstag 90 Tage lang zwei Stunden täglich bei 900 und 1800 MHz. Dieser Zeitraum deckt die gesamte Entwicklungsphase von Ratten ab. Der SAR-Wert variierte in Abhängigkeit vom Wachstum der Tiere bei 900 MHz zwischen 1,2 und 3 mW/kg, bei 1800 MHz zwischen 0,011 und 0,053 mW/kg.
Der Testosteronspiegel war in beiden exponierten Gruppen gegenüber scheinexponierten Tieren erhöht. Die Spermienzahl war in allen drei Gruppen nicht signifikant unterschiedlich, deren Beweglichkeit war aber in beiden befeldeten Gruppen erhöht. Bei den mit 900 MHz befeldeten Tieren war zusätzlich der Anteil normaler Spermien erhöht und der Anteil geschädigter Spermien niedriger.
Die Autoren interpretieren diese Ergebnisse als verfrühte Pubertät infolge der Einwirkung elektromagnetischer Felder. Eine Beeinträchtigung der Fruchtbarkeit bedeuten sie aber nicht.
Untersuchung zu Hoden und Spermien
Lee et al. [27] befeldeten frei bewegliche Ratten mit einem Signalgemisch mit den Frequenzen 848,5 und 1950 MHz und mit einem SAR-Wert von insgesamt 4 W/kg. Zu Versuchsbeginn waren die Tiere vier Wochen alt.
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Jeweils 20 Tiere wurden für zwölf Wochen an fünf Wochentagen jeweils 45 Minuten lang exponiert oder scheinexponiert.
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Weitere zwei Gruppen von jeweils fünf Tieren dienten als Käfigkontrollen und Positivkontrollen. Die Positivkontrollen wurden mit ionisierender Strahlung behandelt, so dass eindeutige negative Effekte erwartet und auch gefunden wurden.
Zwischen exponierten und scheinexponierten Tieren gab es keine Unterschiede im Gewicht von Hoden und Nebenhoden, Spermienzahl, Stadien der Spermatogenese, oxidativem Stress und Zelltod in den Hoden.
Untersuchung zu Hoden und Fruchtbarkeit
Gannes et al. [17] befeldeten sieben Wochen alte frei bewegliche Ratten für sechs Wochen an sechs Wochentagen je eine Stunde mit einem WiFi Signal mit der Frequenz von 2450 MHz. Jeweils zwölf Tiere wurden scheinexponiert oder mit 0,08 und 4 W/kg exponiert. Nach drei Wochen wurden die Männchen mit ebenfalls befeldeten Weibchen verpaart.
Es gab keinen Unterschied zwischen den Gruppen hinsichtlich des Gewichts von Hoden, Nebenhoden, Samenblase und Prostata. Ebenfalls gab es weder makroskopische noch mikroskopische Unterschiede im Hodengewebe. Die Spermienqualität wurde nicht untersucht, da aber der Paarungserfolg in allen Gruppen gleich war, ist davon auszugehen, dass die Fruchtbarkeit nicht beeinträchtigt war.
Fazit der Studien: kein negativer Einfluss auf unterschiedliche Parameter der Fruchtbarkeit
Alle aufgrund von Qualitätskriterien ausgewählten Tierstudien zeigen keinen negativen Einfluss hochfrequenter elektromagnetischer Felder mit SAR-Werten bis zu 4 W/kg auf unterschiedliche Parameter der Fruchtbarkeit. Diese decken aber nicht alle möglichen Parameter der Fruchtbarkeit ab und sind auch untereinander sehr unterschiedlich was Befeldungsdauer, Frequenz der angewandten elektromagnetischen Felder und die untersuchten Endpunkte betrifft.
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