Wirkung von Mikrowellen niedriger Intensität auf das Wachstumsverhalten von HL60- und BL70-Zellen

Abstract

In dieser Arbeit wurde untersucht, ob in hochfrequenten elektromagnetischen Feldern von 2450 MHz, wie sie im Haushalt bei Mikrowellengeräten üblich sind, eine Veränderung des Wachstumsverhaltens von bereits transformierten menschlichen Tumorzellen ausgelöst wird und damit ein möglicherweise proliferationsfördernder Effekt nachzuweisen ist. Die verwendeten HL60-Leukämiezellen und BL70-Lymphomzellen wurden bei unterschiedlichen SAR- Werten für 24, 48 und 72 Stunden exponiert und mit ansonsten identisch behandelten Kontrollzellen ohne Hochfrequenzexposition verglichen. Als Indikatoren des Wachstumsverhaltens wurden die Vermehrungsgeschwindigkeit der Zellen, ausgedrückt durch die Verdopplungszeit, und die Synthese bzw. Freisetzung des Enzyms Thymidinkinase (TK) durch Ermittlung der Thymidinkinase-Aktivität bestimmt. In parallelen Experimenten wurde bei einem Teil der Zellen 12-O-Tetradecanoylphorbol-13-Acetat (TPA) appliziert, um zu prüfen, ob die zusätzliche TPA-Behandlung der Zellen in Kombination mit der HF-Exposition zu einem Effekt führt. Die untersuchten HL60- und BL70-Zellen zeigten nach Exposition im Vergleich zu den mitgeführten Kontrollzellen ohne Exposition keine Änderung ihres Wachstumsverhaltens, wobei sich sowohl die Verdopplungszeiten als auch die extra- und intrazellulär gemessenen Thymidinkinase-Aktivitäten exponierter und nicht-exponierter Zellen jeweils nicht voneinander unterschieden. Die TPA-Applikation führte dagegen bei beiden Zell-Linien zu einer deutlichen Verlängerung der Verdopplungszeiten und einer Abnahme der Thymidinkinase-Aktivitäten im Vergleich zu den nicht mit TPA behandelten Kontrollzellen. Dagegen traten durch zusätzliche HF-Exposition nach TPA-Applikation keine weiteren Effekte bei den exponierten Zellen im Vergleich zu den ebenfalls mit TPA behandelten jedoch nicht exponierten Kontrollzellen auf. Zusammenfassend ließ sich unter den hier untersuchten Bedingungen der Hochfrequenzfeldexposition mit den Prüfparametern Verdopplungszeit und Thymidinkinase-Aktivität eine zusätzliche Promotion bereits transformierter humaner weißer Blutzellen (Leukämiezellen und Lymphomzellen) nicht nachweisen. Damit war ein tumorpromovierender Effekt von elektromagnetischen Feldern, wie sie in ähnlicher Weise in Haushalts- Mikrowellengeräten auftreten, auf Basis dieser Untersuchungen nicht festzustellen.

In this work we examined whether high-frequency electromagnetic fields of 2450 MHz that are used in households, i.e. in microwaves, are able to induce growth of already transformed human cells thereby displaying a proliferation- promoting effect. Human HL60 leukemia and BL70 lymphoma cells were exposed to different specific absorption rate (SAR) levels and compared to control cells that were treated identically, but without high frequency exposure. Following exposure for 24, 48 and 72 hours, cell growth was quantified as proliferation speed measured as doubling time, and as thymidin kinase activity. High frequency exposition of HL60 leukemia and BL70 lymphoma cells did not induce a significant change in proliferation, measured as doubling time and thymidin kinase activity determined intra- and extracellularly. In some experiments cells were treated additionally with 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) to test for an additional proliferative effect. TPA treatment of both cell lines, however, lead to a decrease of proliferation, measured as extension of doubling time and decrease of thymidin kinase activity. Additional high frequency exposition after TPA treatment did not show any further effects on cell growth. Therefore, no effect of high frequency fields towards growth of the used cell lines could be detected. In summary, at the here tested experimental conditions of high frequency exposition on the parameters of doubling time and thymidin kinase activity, no additional tumor promotion of already transformed white blood cells (leukemia and lymphoma cells) was detected. Therefore, on the basis of these examinations, a tumor promoting effect of electromagenetic fields as occuring in household microwave instruments, was not detectable.