Эндокринный статус самцов животных, подвергнутых электромагнитному облучению в диапазоне мобильной связи
Основное внимание, характеризующее эндокринную регуляцию репродуктивной системы самцов, уделяется анализу содержания тестостерона в сыворотке крови облученных животных. При анализе этого гормона в крови (сыворотке или плазме) у самцов животных, а также у человека следует учитывать, что его концентрация не постоянна: на протяжении суток наблюдаются несколько подъемов его уровня. Такие эпизодические флуктуации его уровня связаны, по-видимому, со значительными колебаниями в секреции мужского полового гормона. В связи с этим коэффициент вариации содержания этого гормона, как правило, высокий [81]. Впрочем, подобный вывод в полной мере можно отнести для большинства гормонов.
Подавляющее количество работ указывает на изменение уровня этого гормона при электромагнитном воздействии сотового телефона. Тем не менее следует отметить, что имеющиеся данные исследований по этому вопросу неоднозначны и противоречивы, так как они нередко носят разнонаправленный характер. Одни авторы сообщают о повышении концентрации тестостерона под воздействием электромагнитного излучения в диапазоне мобильной связи, в других работах, напротив, выявляется его снижение, а в некоторых исследованиях в содержании этого гормона в крови при указанном воздействии различий не было установлено.
Нередко наряду с анализом уровня тестостерона в сыворотке крови животных при действии электромагнитного воздействия в литературе встречаются данные и об изменении уровня других гормонов, участвующих в регуляции эндокринной функции репродуктивной системы, в том числе ЛГ, ФСГ, контролирующих сперматогенез, а также и других гормонов, определяющих эндокринный статус организма.
Исследования, в которых не было выявлено значимых отклонений в уровне тестостерона в сыворотке крови животных под влиянием ЭМИ в диапазоне мобильной связи, единичны.
Так, при изучении эффектов субхронического облучения радиочастотами, излучаемыми сотовым телефоном (1,835-1,85 ГГц, 1 ч ежедневно на протяжении 11 нед), статистически значимых различий в содержании тестостерона в сыворотке крови контрольных и облученных крыс Вистар не было обнаружено [170].
Анализ некоторых показателей эндокринной системы проводился после облучения крыс Sprague-Dawley в стандарте CDMA (848,5 МГц, SAR – 4 Вт/кг, 45 мин/день, 5 дней/нед на протяжении 4 или 8 нед) и комбинированного воздействия CDMA + WCDMA (848,5-1950 MГц, SAR – 4 Вт/кг, 45 мин/день, 5 дней/нед, на протяжении 4 или 8 нед). Электромагнитная экспозиция как в отдельности (СDМА), так и комбинированное воздействие (CDMA + WCDMA) на протяжении 4 или 8 нед не оказывали влияния на уровень половых стероидных гормонов, тиреотропного, адренокортикотропного гормонов и мелатонина в сыворотке крови облученных самцов и самок [232].
В ряде исследований установлено повышение содержания тестостерона в сыворотке животных, облученных в диапазоне мобильной связи.
Электромагнитная экспозиция самцов мышей линии NRMI микроволновым излучением стандарта GSM с частотой 1800 МГц (10 раз по 2 ч/день на протяжении 2 нед, при удельном коэффициенте поглощения всем телом 0,018-0,023 Вт/кг) вызывала существенное повышение уровня тестостерона в сыворотке крови облученных животных (153,3 % по сравнению с контролем). В то же время способность клеток Лейдига, полученных от облученных животных, культивируемых 48 ч in vitro, к стероидо-генезу не отличалась от контроля, что, по-видимому, указывает на то, что клетки Лейдига не являются прямой мишенью при облучении. Авторы считают, что ЭМИ может индуцировать слабые, но статистически значимые изменения некоторых показателей эндокринной системы, регулирующие репродуктивную систему самцов [167].
Уровень кортизола и тестостерона анализировали в сыворотке крови сирийских хомячков, которые облучались в течение 1 ч на протяжении 10 и 50 дней при частоте 950 МГц [233]. Было показано, что содержание указанных гормонов существенно повышается и зависит от длительности воздействия. Так, например, в контроле концентрация тестостерона в сыворотке крови составляла 3,21 нмоль/л, после 10-дневной экспозиции она почти не изменялась – 3,65 нмоль/л, а после 50-дневной – достигала 6,96 нмоль/л, т. е. в последнем случае превышала контрольный уровень более чем в 2 раза. Уровень кортизола в этих условиях повышался в большей степени и достигал 148,7 и 269,2 % соответственно при облучении 10 и 50 сут Авторы считают, что ЭМП оказывают выраженное влияние на эндокринный гомеостаз.
Во многих работах установлено снижение концентрации сывороточного тестостерона у животных, подвергнутых электромагнитному воздействию в диапазоне мобильной связи.
Показано, что после прекращения электромагнитного воздействия при 900 и 1800 МГц (ППЭ – 1,04 мВт/см2, 30 мин/день, 5 дней на протяжении 4 нед) содержание тестостерона в сыворотке крови крыс падает и составляет от контрольного уровня соответственно 43,7 и 89,8 %, в то время как концентрация тиреоидных гормонов (тироксина и трийодтиронина) и кортизола существенно выше значений контроля [234, 235].
После воздействия ЭМП сотового телефона (900 МГц, 4 нед, 30 мин/день, 5 дней в неделю) в сыворотке крови крыс-самцов Sprague-Dawley (исходный возраст 5 мес) наблюдается достоверное падение содержания тестостерона (табл. 3.7), уровень других гормонов также имеет тенденцию к снижению [175].
О снижении концентрации тестостерона в сыворотке крови облученных животных (частота – 10 ГГц, SAR – 0,014 Вт/кг, ППЭ – 0,21 мВт/см2, 2 ч/день на протяжении 45 дней) сообщается в работе [180].
Таблица 3.7. Уровень некоторых гормонов в сыворотке крови крыс-самцов Sprague-Dawley после экспозиции ЭМИ (900 МГц, 30 мин/день, 4 нед, 5 дней в неделю) [175]
* Достоверно при Р < 0,05.
Снижение уровня гормонов в сыворотке крови крыс-самцов, исходный возраст которых к началу эксперимента составлял 2 мес, выявлено в работе [236]. Животные подвергались экспозиции от мобильного телефона (900 МГц) 14 дней дважды по 4 ч/день с интервалом между фракциями в 1 ч. У крыс-самцов тенденция к снижению содержания тестостерона наблюдалась во все сроки наблюдения (1, 7, 14 и 21-е сутки после воздействия) с максимумом его снижения на 14-е сутки, когда уменьшение концентрации этого андрогена составляло более 23 %. При этом не наблюдалось изменений в содержании тиреоидных гормонов, в то время как концентрация кортикостерона – гормона стресса существенно падала на 1-е и 7-е сутки после прекращения облучения, восстанавливаясь к 14-м суткам.
У половозрелых животных (исходный возраст 4 мес) при таких же условиях воздействия снижение уровня тестостерона в сыворотке крови достигало 30 и 37 % на 1-е и 15-е сутки соответственно после воздействия и повышалось на 10-е сутки до 144,8 % по сравнению с контролем [237].
60-минутная экспозиция от сотового телефона (900 МГц) на протяжении 3 мес вызывает значительное и достоверное снижение уровня тестостерона в сыворотке крови крыс Вистар, что не может не оказывать влияния на состояние репродуктивной функции [238]. В то же время облучение животных мобильным телефоном 30 мин/день на протяжении такого же периода не вызывает изменений в содержании этого гормона в сыворотке животных (табл. 3.8).
Таблица 3.8. Влияние электромагнитного излучения, генерируемого мобильным телефоном (900 МГц), на уровень тестостерона в сыворотке крови крыс Вистар [238]
* Достоверно при Р < 0,02.
Облучение самцов кроликов продолжительностью 2 ч/день на протяжении двух недель при 950 МГц (3 и 6 Вт) сопровождалось снижением концентрации тестостерона по сравнению с ложно-облученными животными. Содержание ФСГ повышалось при облучении в режиме разговора (6 Вт), а уровень кортизола не изменялся при указанных режимах облучения [239].
В работе «Влияние экспозиции ЭМП 900 МГц на уровень основных половых гормонов самцов» [240] анализировали эффекты излучения ЭМП РЧ на репродуктивную систему крыс-самцов, оценивая уровень ФСГ, ЛГ, ингибина В, активина В, пролактина и тестостерона в сыворотке крови у 20 взрослых крыс-самцов Sprague-Dawley (180 ± 10 г). Продолжительность экспозиции – 1, 2 и 4 ч/день в течение одного месяца. До облучения, на 15-й и 30-й дни после воздействия определяли содержание вышеупомянутых гормонов. Установлено, что после прекращения воздействия уровень ФСГ и ЛГ у животных при длительной экспозиции (4 ч/день) был достоверно выше, чем в контроле. Содержание активина В и пролактина в сыворотке крови в этой же группе крыс-самцов показывает значимое повышение, а уровень игибина В, напротив, – значимое снижение по сравнению с группами с непродолжительным воздействием (1 ч/день) после 30 дней экспозиции в диапазоне мобильной связи (Р < 0,05). Кроме того, наблюдается существенное снижение уровня тестостерона в сыворотке крови в группе животных при длительном облучении по сравнению с крысами-самцами, которые облучались при кратковременном (1 ч/день) или среднем времени воздействия (2 ч/день) после 30 дней экспозиции ЭМП (Р < 0,05). Полученные результаты подтверждают, что содержание половых гормонов нарушается в результате воздействия ЭМП РЧ и это, вероятно, оказывает влияние на репродуктивную функцию. При этом концентрации тестостерона и ингибина В как маркеров фертильности и сперматогенеза снижаются особенно значительно [240].
У облученных мышей линии Swiss (2,45 ГГц, 2 ч/день в течение 30 дней, ППЭ – 0,029812, SAR – 0,018 Вт/кг) наблюдается снижение содержания тестостерона в плазме крови [195]. Уменьшение уровня тестостерона выявляется у облученных самцов мышей С57 (1800 МГц при 208 микроВт/см2, величина SAR – 0,2221 Вт/кг, 2 ч/день на протяжении 32 дней), в то время как содержание эстрадиола повышается [186].
О падении концентрации тестостерона в сыворотке крови крыс-самцов Вистар сообщается также в работе [188]. Животные подвергались электромагнитному воздействию при ППЭ 0, 2,5, 5,0 и 10,0 мВт/см2 на протяжении 4 нед, 5 раз/нед, 6 мин за один раз. Исследования проводили в динамике через 6 ч, 7, 14, 28 и 60 дней после экспозиции. Значительное уменьшение уровня сывороточного тестостерона отмечалось на 28-й день при ППЭ 2,5, 5,0 и 10,0 мВт/см2 и на 60-й день при 10 мВт/см2 по сравнению с интактными животными.
Представленные данные указывают, что в сыворотке крови животных, подвергнутых электромагнитному воздействию в диапазоне мобильной связи, наблюдаются значительные колебания содержания тестостерона, а также других гормонов, как непосредственно участвующих в регуляции репродуктивной функции самцов, так и других гормонов различных звеньев эндокринной регуляции. Эти изменения носят адаптивный характер по отношению к действию электромагнитного облучения и зависят от продолжительности экспозиции, частоты, уровня SAR и других факторов.
Необходимо также учитывать, что реакция тестостерона на воздействие имеет некоторые особенности, обусловленные возрастными и сезонными колебаниями его концентрации в периферической крови. Кроме того, содержание этого гормона, как известно, зависит от продолжительности светового периода. Поэтому оно имеет существенные различия в весенне-летний и в осенне-зимний период [241, 242], что также не может не отразиться на результатах исследований при электромагнитной экспозиции при 900 и 1800 МГц, а также 2450 МГц.