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 Studien

Blut-Hirn-Schranke

Blut-Hirn-Schranke

 

 

 

 

Beurteilung in einigen Literaturstudien

 

 

        Deutsche Strahlenschutzkommission 2001:

„Es kann zusammengefasst werden, dass die Ergebnisse zu einer expositionsbedingten Permeabilitätsänderung der Blut-Hirn-Schranke kein konsistentes Bild ergeben und lediglich als Hinweise zu werten sind.“ (Seite 34)

 

        Rainer Meyer, In vitro-Studien zu biologischen Wirkungen hochfrequenter Felder aus den Jahren 1997 bis 2002, Edition Wissenschaft 20/2003:

„Aus heutiger Sicht muss man folgern, dass sowohl die Tierversuche als auch die in vitro Studie eher in die Richtung einer Beeinflussung der Blut-Hirn-Schranke deuten. Die positiven Befunde (Persson et al., 1997; Salford et al., 2003; Schirmacher et al., 2000) sind alle nicht reproduziert. Sie stehen einem intermediärem Befund (Fritze et al., 1997A) und zwei negativen Befunden (Tsurita et al., 2000; Finnie et al., 2001) gegenüber, wobei den negativen Befunden aufgrund der geringen Tierzahlen nur eine geringe Bedeutung zuzumessen ist.“ (Seite 20)

 

        Im Rahmen des Projekts in vitro-Experimente unter Exposition mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern der Mobilfunkkommunikation – C. Blut-Hirn-Schranke” des Deutschen Mobilfunk-Forschungsprogramms legten die Forschungsnehmer im Juni 2004 eine Literaturstudie vor. Sie kommen zu folgendem Schluss:
„Die bisher publizierten Forschungsarbeiten zum Einfluss von EMF auf die BHS ergeben ein sehr uneinheitliches Bild. Eine wissenschaftlich haltbare Klärung, ob Felder der Mobilfunktechnologie für den Menschen, in diesem Falle die Funktion Blut-Hirn-Schranke des Menschen schädlich sein können, liefern sie bislang nicht.“

 

 

 

Bemerkungen

 

 

        Vom 3. bis 6. November 2003 veranstaltete die Forschungsgemeinschaft Funk (FGF) zusammen mit der COST281 in Reisenburg einen Workshop zum Thema „The Blood-Brain Barrier (BBB) – Can it be influenced by RF field interactions?“. Die Präsentationen, Abstracts und Schlussberichte des Workshops können auf der COST281-Homepage heruntergeladen werden. Zudem erschien im FGF-Newsletter ein Artikel über den Workshop. Es konnte keine abschließende Bewertung gegeben werden: “No final statement could be given on the questions whether albumin extravasation could be an artefact and whether it implicates any pathophysiological relevance at all.”

 

        Bei den meisten der unten aufgeführten Studien wurde die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke gegenüber Albumin, einem Protein des Blutplasma, immunhistochemisch untersucht, d.h. ausgetretenes Albumin wurde in den Gewebeschnitten durch Antikörperfärbung sichtbar gemacht. Die Auswertung kann durch Zählen der Extravasationen (=Stellen, an denen Albumin aus Blutgefäßen ausgetreten ist) oder semiquantitativ durch Einordnung in Kategorien (Salford et al.) erfolgen.

 

        Leszczynski et al. schlagen einen Mechanismus vor, über den die von ihnen nach Bestrahlung gefundene Induktion bzw. Posphorylierung von Hitzeschock-Proteinen zu einer erhöhten Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke führen könnte. Siehe dazu "Hitzeschock-Proteine".

 

        Noch nicht publiziert:

       Kalkan et al., 2nd International Workshop on Biological Effects of Electromagnetic Fields, Rhodos 2002: Bei den 5 exponierten Ratten trat nicht nennenswert mehr Evans Blue in das Gehirn aus als bei den 4 Kontrolltieren.
Finanzierung: University of Istanbul;

 

       Aubineau et al.; Präsentation Reisenburg 2003, (pdf, 590kB); Anhörung vor der AFSSE 2003 (pdf, 160kB; französisch): Insgesamt 81 Ratten wurden 900 MHz-Feldern (GSM) ausgesetzt oder dienten als Kontrollen. Bei SAR-Werten von 0.75, 1.5 und 3 W/kg (2 h) wurde eine Erhöhung der BHS-Permeabilität gegenüber Albumin beobachtet, nicht bei 0.2 W/kg. Bei 3 W/kg und 40 min Expositionsdauer wurde ein ähnlicher Effekt wie bei 3 W/kg und 2 h beobachtet, nicht aber bei 10-minütiger Exposition. Der Albumin-Austritt war deutlicher in der Dura Mater.
In Übereinstimmung mit der Hypothese von Leszczynski et al. wurde eine Induktion von Hitzeschockproteinen beobachtet. Siehe auch "Hitzeschock-Proteine".
 

Hirnschnitte von Ratten nach zweistündiger Scheinexposition (links oben) bzw. Exposition gegenüber Mikrowellen verschiedener SARs. Fluoreszenzaufnahmen nach Immunfärbung gegen Albumin. Aus der Präsentation Reisenburg 2003.
 
Finanzierung: CoMoBio; France Telecom; Bouygues Telecom;

 

       McQuade et al., BioEM 2005 - Joint BEMS/EBEA meeting, Dublin Ireland [2005] (8,4 MB), Seiten 171f: Es wurden keine pathologischen Änderungen der Albumin-Durchlässigkeit gefunden.

 

 

 

in vitro

 

 

        Elektromagnetische Felder (1,8 GHz) erhöhen die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke gegenüber Saccharose in vitro

 

Kurz: Die Wirkung einer 4-tägigen Exposition gegenüber einem GSM-ähnlichen 1,8 GHz-Feld (SAR 0.3 W/kg durchschnittlich, 0.46 W/kg maximal) wurde anhand eines in vitro-Modells der Blut-Hirn-Schranke untersucht. Temperaturmessungen ergaben keinen Unterschied zwischen den exponierten Proben und den Kontrollen (Messgenauigkeit 0.1 °C). Am vierten Tag war die Permeabilität gegenüber Saccharose bei den 16 exponierten Proben im Vergleich zu den 9 Kontrollen um den Faktor zwei signifikant erhöht.

 

Anmerkung: In nachfolgenden (nicht publizierten) Experimenten konnte ebenfalls eine Permeabilitätserhöhung für das Molekül Albumin gezeigt werden ( Edition Wissenschaft Nr. 15. 2002).

 

Finanzierung: Ministerium für Schule und Weiterbildung, Wissenschaft und Forschung, Nordrhein-Westfalen; Kommission Innovative Medizinische Forschung der medizinischen Fakultät, Universität Münster

 

Schirmacher A, Winters S, Fischer S, Goeke J, Galla HJ, Kullnick U, Ringelstein EB, Stögbauer F, Bioelectromagnetics. 2000 Jul;21(5):338-45.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

 

 

       Wirkungen von elektromagnetischen UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Feldern auf die Blut-Hirn-Schranke in vitro

 

Finanzierung: FGF

 

Franke H, Streckert J, Bitz A, Goeke J, Hansen V, Ringelstein EB, Nattkamper H, Galla HJ, Stogbauer F, Radiat Res. 2005 Sep;164(3):258-69.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

Abschlussbericht (FGF-Homepage)

 

 

       Elektromagnetische Felder (GSM 1800) verändern nicht die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke für Sucrose bei in vitro Modellen mit hoher Schranke-Dichte

 

Finanzierung: FGF

 

Anmerkung: "Kurze Stellungnahme von Volker Schorpp zu den Presseberichten (medica.de vom 18.11.2005 und FGF vom 9.11.2005) zur aktuellen BHS-Studie von H. Franke"

 

Franke H, Ringelstein EB, Stogbauer F, Bioelectromagnetics. 2005 Oct;26(7):529-35.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

Abschlussbericht (FGF-Homepage)

 

 

 

in vivo

 

 

Studien der Universität Lund, Arbeitsgruppe um Salford und Persson

 

        Erhöhte Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke durch magnetische und elektromagnetische Felder

 

Persson BR, Salford LG, Brun A, Eberhardt JL, Malmgren, Ann N Y Acad Sci. 1992 Mar 31;649:356-8.

EMF-Portal 

 

 

        Erhöhte Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke durch elektromagnetische 915 MHz-Strahlung, kontinuierlich bzw. mit 8, 16, 50 und 200 Hz moduliert

 

Salford LG, Eberhardt JL, Persson BR, Bioelectrochem Bioenerg. 1993; 30:293-301.

EMF-Portal 

 

 

        Permeability of the blood-brain barrier induced by 915 MHz electromagnetic radiation, continuous wave and modulated at 8, 16, 50, and 200 Hz

 

Salford LG, Brun A, Sturesson K, Eberhardt JL, Persson BR, Microsc Res Tech. 1994 Apr 15;27(6):535-42.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

 

 

        Blut-Hirn-Schranken-Permeabilität bei Ratten, die gegenüber elektromagnetischen Feldern der mobilen Kommunikation ausgesetzt waren

 

Kurz: Insgesamt wurden 630 Ratten unter unterschiedlichen Bedingungen (Expositionsdauer 2 – 960 min, 915 MHz kontinuierlich oder pulsmoduliert mit 4, 8.3, 16, 50 oder 217 Hz, SARs zwischen 0.4 mW/kg und 8.3 W/kg) exponiert, 372 Ratten dienten als Kontrollen. Die Zahl der Tiere mit „pathologisch“ erhöhter Albumin-Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke war bei Bestrahlung signifikant größer als bei den Kontrollen (39% vs. 17%), die modulierten Felder hatten einen signifikant schwächeren Effekt als die kontinuierliche Bestrahlung (35% vs. 50%).

 

Persson BR, Salford LG, Brun AE, Wireless Networks, 1997; 3(6):455 – 461.

Abstract  EMF-Portal 

 

 

        Schädigung von Nervenzellen im Hirn von Säugetieren nach Exposition gegenüber GSM Handy-Strahlung

 

Kurz: Neben einer Schädigung von Nervenzellen – was eigentlich Thema dieser Studie war – konnte wieder eine erhöhte BHS-Permeabilität gezeigt werden. Diese wurde als Mechanismus für die Schädigung der Nervenzellen vorgeschlagen.

 

Salford LG, Brun AE, Eberhardt JL, Malmgren L, Persson BR, Environ Health Perspect. 2003 Jun;111(7):881-3; discussion A408.

ELMAR-Eintrag

Übersetzung ins Deutsche durch Dr. Gäbler und Dr. Schorpp

 

 

Andere

 

       Der Effekt von GSM-Feldern auf die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke bei Ratten

 

Kurz: Ratten in Gruppen zu je 20 dienten entweder als frei laufende Kontrollen, wurden scheinexponiert oder mit 900 MHz-Feldern für 4 Stunden bei Intensitäten von 0,3 (GSM); 1,5 (GSM) oder 7,5 W/kg (kontinuierlich) bestrahlt. Die Albumin-Extravasationen wurden bei 10 Tieren aus jeder Gruppe unmittelbar nach der Exposition, bei den übrigen 7 Tage später untersucht. Unmittelbar nach der Exposition traten bei 2 der scheinexponierten Tiere 2 Extravasationen auf, bei je 5 der mit 0,3; 1,5 und 7,5 W/kg bestrahlten Tiere gab es 7, 6 und 14 Extravasationen. Der Effekt war nur in der 7,5 W/kg-Gruppe signifikant.

 

Anmerkungen: Man beachte, dass die Arbeitsgruppe um Salford bei gepulster Strahlung einen schwächeren Effekt fand als bei kontinuierlicher Strahlung. Daher ist die nahe liegende Interpretation, der bei 7,5 W/kg CW gefundene stärkere Effekt sei durch die höhere SAR bedingt, streng genommen unzulässig.

 

Durchschnittliche Anzahl der Extravasationen pro Tier unmittelbar nach der Exposition, jede Gruppe bestand aus 10 Tieren

 

Finanzierung: Motorola

 

Fritze, Sommer, Schmitz, Mies, Hossmann, Kiessling, Wiessner, Acta Neuropathol (Berl). 1997 Nov;94(5):465-70.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

 

 

       Biologische und morphologische Effekte auf das Gehirn von Ratten nach Exposition gegenüber einem 1439 MHz-Feld

 

Kurz: Je 6 Ratten wurden 2 oder 4 Wochen lang täglich 1 h einem 1439 MHz–Feld (TDMA; maximal 2 W/kg im Gehirn; Ganzkörper-SAR: 0.25 W/kg) ausgesetzt oder scheinbestrahlt. Daneben dienten 12 Ratten als Kontrollen und 4 Ratten als Positiv-Kontrollen. Die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke wurde entweder mit Evans-Blau-Injektionsmethode (bei je 2 Tieren einer Gruppe) oder durch immunohistochemische Serum-Albumin-Färbung (bei den übrigen 4 Tieren einer jeden Gruppe) bestimmt. Bei keinem der exponierten Tiere oder der Kontrollen wurde eine „Änderung“ der Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke festgestellt. Eine erhöhte Permeabilität wurde nur bei den Positiv-Kontrollen festgestellt.

 

Anmerkungen: Die Anzahl der Versuchstiere ist sehr klein.
Anscheinend wurde die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke nicht quantifiziert und was als „Änderung“ der Permeabilität gewertet wurde, geht aus dem Artikel nicht hervor.

Dass in keinem Tier eine erhöhte Permeabilität festgestellt wurde scheint anderen Untersuchungen zu widersprechen, die auch bei den Kontrollen Albumin-Extravasationen fanden (Salford, Persson et al.; Fritze et al.; Finnie et al.).

 

Finanzierung: Ministry of Education, Culture, and Science, Japan; Ministry of Posts and Telecommunications, Japan

 

Tsurita G, Nagawa H, Ueno S, Watanabe S, Taki M, Bioelectromagnetics. 2000 Jul;21(5):364-71.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

 

 

       Der Effekt von GSM-ähnlichen Hochfrequenzfeldern auf die Gefäßdurchlässigkeit im Mäusehirn

 

Kurz: Weibliche Mäuse wurden entweder eine Stunde lang GSM-ähnlicher Strahlung (4 W/kg) ausgesetzt, scheinbestrahlt oder dienten als freilaufende Kontrollen. Bei den 10 scheinexponierten Tieren traten 5 Extravasationen auf, bei den 27 exponierten Tieren waren es 28. Die Autoren schlussfolgern, dass es keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen gab.

 

Anmerkungen: Der angegebene p-Wert für die Unterschiede zwischen den Gruppen (p=0.739) dürfte falsch sein. Tatsächlich weist eine eigene, in R durchgeführte Poisson-Regression auf tendenzielle Unterschiede zwischen den Gruppen hin (p=0.065).

 

Durchschnittliche Anzahl der Extravasationen pro Tier, die Fehlerbalken zeigen die Standardabweichung

 

Finnie JW, Blumbergs PC, Manavis J, Utteridge TD, Gebski V, Swift JG, Vernon-Roberts B, Kuchel TR, Pathology. 2001 Aug;33(3):338-40.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

Vollständiger Artikel auf www.cost281.org (pdf, 360kB)

 

 

       Der Effekt langzeitiger Exposition gegenüber den Mikrowellen des Mobilfunks auf die Gefäßdurchlässigkeit im Mäusegehirn

 

Kurz: Mäuse wurden im Rahmen einer Krebs-Studie 104 Wochen lang an 5 Tagen je Woche, 1 h pro Tag GSM-ähnlichen 900 MHz-Feldern unterschiedlicher SARs (0.25, 1, 2 oder 4 W/kg) ausgesetzt. Nur bei Tieren, die frei von Tumoren und anderen phathologischen Veränderungen waren, wurde die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke untersucht. Die Extravasationen wurden in allen Gruppen als minimal angesehen, daher wurde keine statistische Analyse durchgeführt.

 

Anmerkungen: Der exakte Fisher-Test zeigt, dass die Verteilung der Tiere mit Albumin-Extravasationen signifikant von der Zufallserwartung abweicht (p=0.023). Ein einseitiger Test deutet auf eine signifikant erhöhte Permeabilität in der 2 W/kg-Gruppe hin, aber die Zahl der Extravasationen ist in der scheinexponierten Gruppe auch kleiner als bei den frei laufenden Kontrollen und die Signifikanz könnte das Resultat multiplen Testens sein.

 

Durchschnittliche Anzahl der Extravasationen pro Tier

 

Finnie JW, Blumbergs PC, Manavis J, Utteridge TD, Gebski V, Davies RA, Vernon-Roberts B, Kuchel TR, Pathology. 2002 Aug;34(4):344-7.

Abstract bei Pubmed  EMF-Portal 

Vollständiger Artikel auf www.cost281.org (pdf, 260kB)

 

 

       Blut-Hirn-Schranke und elektromagnetische Felder: Wirkungen von Scopolamin-Methylbromid auf das Arbeitsgedächtnis nach Ganzkörper-Exposition mit 2.45 GHz Mikrowellen bei Ratten

 

Cosquer B, Vasconcelos AP, Frohlich J, Cassel JC. Behav Brain Res. 2005 Jun 20;161(2):229-37. Epub 2005 Mar 21.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

 

 

       Fehlen von Wirkungen einer 1439 MHz elektromagnetischen Nahfeld-Exposition auf die Blut-Hirn-Schranke unreifer und junger Ratten

 

Finanzierung: ARIB

 

Kuribayashi M, Wang J, Fujiwara O, Doi Y, Nabae K, Tamano S, Ogiso T, Asamoto M, Shirai T, Bioelectromagnetics. 2005 Oct;26(7):578-88.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal 

 

 

        Möglicher Einfluss simulierter Mobilfunk-Strahlung auf die Blut-Hirn-Schranke

 

Vojtisek M, Knotkova J, Kasparova L, Hornychova M, Frantik M, Svandova E. Electromagn Biol Med 2005;24(3):355-358.

Abstract  EMF-Portal 

 

 

       Wirkung des Mobilfunks auf die Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke im fötalen Mäuse-Gehirn

 

Finnie JW, Blumbergs PC, Cai Z, Manavis J, Kuchel TR. Pathology. 2006 Feb;38(1):63-5.

Abstract bei PubMed  EMF-Portal