Blootstelling aan ELF-EMV verandert de immuuncellen in de bloedbaan via stresshormoonroutes: bevindingen uit een gecontroleerd onderzoek bij muizen
Door de Kleijn e.a. | Bioelectromagnetics | 2016
Een fundamentele vraag in het onderzoek naar elektromagnetische velden (EMV) is of blootstelling aan velden met extreem lage frequentie — zoals die worden opgewekt door hoogspanningsleidingen en alledaagse elektronische apparaten — de immuunfunctie in levende organismen op significante wijze kan beïnvloeden. Een gecontroleerde studie bij muizen, gepubliceerd in Bioelectromagnetics, levert belangrijk in vivo bewijs dat kortdurende blootstelling aan ELF-EMF het aantal circulerende leukocyten verhoogt, en dat dit effect niet lijkt te worden gemedieerd door directe activering van immuuncellen, maar door modulatie van de hypothalamus-hypofyse-bijnier (HPA)-stressas.
Onderzoeksopzet en motivering
Muizen werden blootgesteld aan een multifrequent ELF-EMF-signaal (401, 432, 700 en 750 Hz) met een veldsterkte van 10 µT gedurende verschillende tijdsduur — 1, 4 of 24 uur per dag — in zowel een kortetermijn- (1 week) als een langetermijn- (15 weken) proefopstelling. Het signaal was specifiek ontworpen om het soort complexe golfvormen met scherpe pieken na te bootsen die voorkomen in praktijksituaties met „vuile elektriciteit“.
In het onderzoek werden twee hoofdvragen onderzocht:
Heeft blootstelling aan ELF-EMV invloed op het aantal en de samenstelling van de circulerende leukocyten?
Heeft blootstelling aan ELF-EMV invloed op de regulering van stresshormonen via de HPA-as?
Alle dieren waren vrij van specifieke pathogenen en tijdens de kortdurende blootstelling werden geen gedragsmatige tekenen van ziekte of ongemak waargenomen. Aan het einde van het onderzoek werden standaard immuunfenotypering, analyse van de genexpressie van de HPA-as en ACTH-metingen in het plasma uitgevoerd.
Belangrijkste bevindingen
Blootstelling op korte termijn (1 week):
Het totale aantal circulerende leukocyten nam op een dosisafhankelijke manier toe, waarbij dit in de blootstellingsgroep van 24 uur per dag statistisch significant was (een toename tot ~50%)
De toename werd voornamelijk veroorzaakt door neutrofielen en CD4⁺ T-lymfocyten
De ACTH-plasmaspiegels waren in de blootgestelde groepen significant lager dan in de controlegroepen
De expressie van het POMC-gen — het voorlopereiwit van ACTH — was in de 24 uur per dag-groep op een dosisafhankelijke manier significant verminderd
Er werden geen significante veranderingen vastgesteld in de CRH-expressie in de hypothalamus of in de Cyp11a1-expressie in de bijnier
Langdurige blootstelling (15 weken):
Er zijn geen significante verschillen in het aantal of de samenstelling van de leukocyten tussen de blootgestelde en de controlegroepen
Het totale aantal leukocyten was in alle groepen lager, wat wijst op een aanpassing aan langdurige blootstelling aan ELF-EMV in de loop van de tijd
Stimulatie van immuuncellen ex vivo:
Miltcellen van blootgestelde muizen vertoonden geen significante verschillen in de genexpressie van cytokines (TNF, IL-10, IFN-γ) ten opzichte van de controlegroep bij stimulatie met TLR-liganden
Dit wijst erop dat ELF-EMF de reactievermogen van immuuncellen op cellulair niveau niet rechtstreeks herprogrammeert
Het verband met de HPA-as: een neuro-endocrien mechanisme
Het belangrijkste mechanistische inzicht uit dit onderzoek is de kennelijke rol van de hypothalamus-hypofyse-bijnier-as (HPA-as) bij het tot stand brengen van door ELF-EMV veroorzaakte veranderingen in het immuunsysteem.
Onder normale omstandigheden reguleert de HPA-as de stressreacties via een cascade:
CRH wordt afgegeven door de hypothalamus
ACTH wordt door de hypofyse afgescheiden
Glucocorticoïden (corticosteron bij muizen) worden afgegeven door de bijnierschors
Glucocorticoïden beïnvloeden vervolgens de migratie en werking van immuuncellen
De waargenomen afname van de POMC-expressie en het ACTH-gehalte in het plasma bij blootgestelde muizen wijst erop dat blootstelling aan ELF-EMV deze regulerende cascade op subtiele wijze verandert. De auteurs stellen dat dit mogelijk een terugkoppelingsmechanisme is dat reageert op een veranderde glucocorticoïdsignalering, in plaats van een directe onderdrukking van de HPA-as.
Belangrijk is dat het waargenomen leukocytenprofiel — een toename van neutrofielen en CD4⁺-T-cellen — sterk lijkt op het patroon dat wordt waargenomen bij acute, door stress veroorzaakte leukocytenmobilisatie, wat eens te meer wijst op een neuro-endocrien mechanisme in plaats van een direct immunologisch mechanisme.
Tijdelijke versus blijvende effecten
Een opvallende bevinding is dat de effecten na 15 weken blootstelling verdwijnen. Terwijl kortdurende blootstelling meetbare veranderingen in het immuunsysteem en het endocriene systeem teweegbracht, was dat bij langdurige blootstelling niet het geval — wat erop wijst dat dieren zich in de loop van de tijd aanpassen aan langdurige blootstelling aan ELF-EMV, waardoor hun neuro-endocriene en immuunreacties weer normaal worden.
Deze bevinding heeft belangrijke gevolgen voor beide:
Veiligheidsbeoordeling: Chronische blootstelling aan ELF-EMV in het milieu leidt mogelijk niet tot blijvende verstoring van het immuunsysteem
Therapeutische toepassingen: Een kortdurende, gecontroleerde blootstelling aan ELF-EMV kan voldoende zijn om een tijdelijke maar significante immuunactivatie teweeg te brengen
Bredere context en implicaties
Dit onderzoek draagt bij aan een groeiende hoeveelheid bewijs dat ELF-EMF de immuunfunctie in vivo kan beïnvloeden, voortbouwend op eerder onderzoek waaruit het volgende blijkt:
Lagere sterfte aan coccidiose bij vleeskuikens na blootstelling aan LF-EMF
Verhoogde vorming van extracellulaire neutrofielenvallen (NET) in menselijke bloedcellen
Activering van neutrofielen bij gezonde vrijwilligers na blootstelling aan LF-EMV gedurende 30 minuten
De bevinding dat veranderingen in het immuunsysteem mogelijk worden gemedieerd via neuro-endocriene routes in plaats van door directe cellulaire effecten, maakt dit onderzoeksgebied nog complexer. Dit wijst erop dat het immuunmodulerende potentieel van ELF-EMV niet volledig kan worden begrepen door immuuncellen afzonderlijk te bestuderen — onderzoek op systeemniveau, waarbij het hele lichaam in aanmerking wordt genomen, is essentieel.
Voor onderzoekers en clinici die geïnteresseerd zijn in LF-EMF als therapeutisch hulpmiddel, roepen deze bevindingen belangrijke vragen op:
Kan een kortdurende, gecontroleerde blootstelling aan ELF-EMF worden gebruikt om het aangeboren immuunsysteem tijdelijk voor te bereiden op een infectie?
Wat is de optimale blootstellingsduur om immuunactivatie te bewerkstelligen zonder dat dit leidt tot ongewenste stressreacties?
Hoe werken neuro-endocriene en directe cellulaire mechanismen op elkaar in bij blootstelling aan ELF-EMV bij mensen?
Beperkingen en volgende stappen
De auteurs wijzen op een aantal belangrijke beperkingen:
Corticosteron — het belangrijkste stresshormoon bij muizen — kon niet op betrouwbare wijze worden gemeten vanwege acute, door de hantering veroorzaakte stress, die de resultaten verstoorde
Het mechanisme dat veranderingen in de HPA-as in verband brengt met verschuivingen in het aantal leukocyten moet nog volledig worden opgehelderd
Stimulatie van miltcellen ex vivo geeft mogelijk geen volledig beeld van de complexiteit van immuunreacties in vivo
Het onderzoek werd uitgevoerd bij ziekteverwekkersvrije muizen, waardoor de directe toepasbaarheid op infectieziekten beperkt is
De auteurs pleiten voor:
Kinetische analyse van de regulatie van de HPA-as tijdens blootstelling aan ELF-EMV
Onderzoeken naar de expressie van glucocorticoïdreceptoren in immuuncellen van blootgestelde dieren
Vervolgonderzoeken naar de immuunstatus na beëindiging van kortdurende blootstelling
Conclusie
Dit zorgvuldig gecontroleerde onderzoek bij muizen levert overtuigend in vivo bewijs dat kortdurende blootstelling aan ELF-EMF het aantal circulerende leukocyten kan doen toenemen, waarbij neutrofielen en CD4⁺ T-lymfocyten de meest uitgesproken stijgingen vertonen. Cruciaal is dat dit effect lijkt te worden gemedieerd door veranderingen in de signalering van de HPA-as, in plaats van door directe activering van immuuncellen — een bevinding die fundamenteel bepalend is voor de manier waarop het immunomodulerende potentieel van ELF-EMF moet worden geïnterpreteerd en onderzocht.
Naarmate de belangstelling voor niet-farmacologische benaderingen van immuunmodulatie toeneemt, vormt het onderzoek naar de interactie tussen het neuro-endocriene en het immuunsysteem bij blootstelling aan ELF-EMV een veelbelovend en nog onvoldoende onderzocht onderzoeksgebied.
📄 Lees hier het volledige artikel: Blootstelling aan elektromagnetische velden verhoogt het aantal circulerende leukocyten en beïnvloedt de signaaloverdracht van de HPA-as bij muizen — Bioelectromagnetics, 2016
de Kleijn S. e.a. | Bioelectromagnetics | augustus 2016
