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cellulareA causa dell’aumento esponenziale dell’uso dei telefoni cellulari, la ricerca degli ultimi anni è centrata sulla valutazione degli effetti di esposizioni alle frequenze ad essi associate (800-2000 MHz).

Esistono dunque rischi per la salute da esposizione alle radiazioni emesse dai telefoni cellulari? Nonostante il grande lavoro di ricerca teso a individuare l’eventuale rischio cancerogeno dovuto all’esposizione ai campi elettromagnetici in uso per la telefonia cellulare, non si è giunti ad una conclusione univoca. Nel 2011 l'Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) ha classificato i campi elettromagnetici a radiofrequenza come possibilmente cancerogeni per gli esseri umani indicando, al contempo, la necessità di continuare a monitorare attentamente l'associazione fra l'uso dei telefoni cellulari e il rischio di tumore conducendo ulteriori ricerche a lungo termine.

Presso il laboratorio di bioelettromagnetismo dell’IREA l’attenzione è rivolta ai segnali di seconda (GSM) e terza (UMTS) generazione, al fine di valutarne gli effetti in colture di linfociti umani e linee cellulari stabilizzate. Tra i modelli cellulari, le cellule nervose hanno un ruolo chiave a causa della vicinanza del telefono cellulare alla testa dell’utilizzatore. Vengono impiegati sistemi di esposizione quali guide d’onda, celle TEM e wire patch cells, opportunamente disegnati e realizzati in accordo con gli standard di qualità dell’Organizzazione Mondiale della Sanità per esposizioni in vitro, al fine di adottare condizioni di esposizione ben definite. I risultati a tutt’oggi ottenuti non riportano alterazioni di parametri critici della funzionalità cellulare mentre sono state accumulate evidenze che esposizioni a campi a radiofrequenza sono in grado di ridurre i danni provocati al DNA da agenti mutageni .

Nell’ambito delle alte frequenze, la sperimentazione alle frequenze dei THz è di grande attualità considerando le recenti tecnologie e applicazioni che utilizzano tali frequenze soprattutto in ambito biomedico. In questo ambito l’IREA è stato coinvolto nel progetto “THz radiation in Biological Research: Investigation on Diagnostics and study of possible Genetic Effects (THz-BRIDGE)”, finanziato dalla Comunità Europea nell’ambito del V Programma Quadro, per valutare l’induzione di danno al DNA in linfociti umani da sangue periferico. La sperimentazione è stata svolta in collaborazione con l’ENEA di Frascati, dove è disponibile un laser ad elettroni liberi (FEL) che genera una radiazione coerente nel range di frequenza 90-150 GHz.

 

elettrodottiGli elettrodotti, nonché i dispositivi alimentati dalla rete elettrica e presenti negli ambienti di vita, generano nelle aree circostanti campi elettrici e magnetici alla frequenza di 50 Hz. Essa rappresenta la frequenza di rete in Italia e in quasi tutto il mondo e fa parte delle frequenze estremamente basse (ELF), comprese nell’intervallo 0-300 Hz. Sebbene gli effetti dei campi ELF si studiano da circa 30 anni con particolare riferimento all’insorgenza di leucemia, la conoscenza scientifica degli effetti biologici e della loro rilevanza per quanto concerne eventuali rischi per la salute è tuttora lacunosa. Le sperimentazioni biologiche in vitro svolte presso l’IREA tendono ad individuare eventuali meccanismi biologici che spieghino possibili interazioni tra campi ELF ed organismi viventi per fornire plausibilità all’ipotesi di cancerogenicità dei campi ELF. Vengono principalmente utilizzate colture di linfociti umani che rappresentano un buon sistema biologico per studi in vitro. Essi si ottengono facilmente da un prelievo di sangue venoso, hanno distribuzione ubiquitaria nell’ organismo con circolazione continua nei tessuti linfatici, inoltre i protocolli di laboratorio sono ben standardizzati. Per le esposizioni vengono realizzati sistemi ad alta omogeneità di campo magnetico che utilizzano in genere bobine di Helmoltz. In particolare, al fine di condurre esposizioni controllate, nei sistemi di esposizione operanti principalmente alla frequenza di 50 Hz, mediante calcolo e misure sperimentali vengono mappati i campi magnetici. I sistemi di esposizione, pilotati da computer, vengono alloggiati in incubatori per colture cellulari al fine di garantire nei campioni biologici le condizioni ottimali di temperatura, di anidride carbonica e di umidità. Sistemi di esposizione uguali a quelli impiegati per le esposizioni, ma alimentati in maniera da generare campo magnetico nullo, vengono utilizzati per alloggiare i campioni di controllo (campioni sham) al fine di escludere che gli effetti eventualmente riscontrati siano dovuti alle condizioni che si creano all’interno dei sistemi espositivi e non al campo magnetico in essi generato. Le esposizioni, continue o intermittenti, vengono effettuate al variare della durata, della forma d’onda e della intensità di campo magnetico. A valle delle esposizioni, i campioni cellulari vengono processati per la valutazione di endpoints biologici per i quali sono stati riportati effetti e già esiste evidenza di replicazione in letteratura.  Gli effetti a carico del DNA (effetti genotossici) hanno un ruolo chiave poiché danni alla molecola di  DNA sono sempre presenti nelle prime fasi del processo di cancerogenesi. Presso l’IREA vengono applicate tecniche di citogenetica classica e molecolare per la valutazione degli effetti genotossici in colture cellulari.  

dnaNell’ambito della ricerca bioelettromagnetica un aspetto ancora poco studiato, ma che può dare utili informazioni dal punto di vista sia protezionistico sia delle applicazioni biomedicali, è quello della interazione sinergica tra i campi elettromagnetici, di bassa e di alta frequenza, con altri agenti chimici e fisici. Gli effetti dei campi che sono di piccola entità potrebbero intensificare gli effetti di altri agenti quali inquinanti ambientali. Ciò assume una grande importanza dal punto di vista protezionistico, in quanto l’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici ambientali è spesso combinata con altri agenti inquinanti.

Le attività in questo contesto rappresentano uno strumento per valutare non tanto l’azione diretta dei campi elettromagnetici bensì l’eventuale effetto di co-promozione dell’evento cancerogeno che, come è noto, è un evento che coinvolge numerosi fattori. D’altro canto gli effetti dei campi potrebbero ridurre gli effetti di noti induttori di danno cellulare offrendo i presupposti per lo sviluppo di nuove applicazioni in ambito biomedicale.

In questo ambito, negli ultimi anni i ricercatori dell’ IREA, in collaborazione con l’Università di San Antonio in Texas, hanno dimostrato che campi elettromagnetici alla frequenze in uso per la telefonia cellulare sono in grado di indurre risposta adattativa. La risposta adattativa è un fenomeno per il quale cellule o individui esposti ad una dose sub-tossica di un induttore di danno al DNA diventano resistenti al danno indotto da una successiva dose, più elevata, dello stesso o di un altro agente. In seguito ad una pre-esposizione di 20 ore a radiofrequenza, linfociti umani da sangue periferico hanno mostrato una netta riduzione del danno indotto al DNA da un successivo trattamento con un noto agente genotossico, la Mitomicina-C. La capacità di indurre protezione da agenti danneggianti il DNA, mostrata dalla radiofrequenza, potrebbe essere sfruttata per la protezione dell’individuo dai danni indotti da esposizione a mutageni quali i raggi X. Inoltre, la possibilità di modulare in maniera differenziata la risposta adattativa in cellule normali e tumorali, offrendo protezione per le cellule sane ma non per quelle tumorali, potrebbe risultare un valido strumento per coadiuvare la terapia del cancro.

Una delle attività di ricerca irea

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