Effects of exposure to 2100MHz GSM-like radiofrequency electromagnetic field on auditory system of rats

Braz J Otorhinolaryngol. 2017 Nov-Dec;83(6):691-696. doi: 10.1016/j.bjorl.2016.10.004. Epub 2016 Nov 5.

Abstract

Introduction: The use of mobile phones has become widespread in recent years. Although beneficial from the communication viewpoint, the electromagnetic fields generated by mobile phones may cause unwanted biological changes in the human body.

Objective: In this study, we aimed to evaluate the effects of 2100MHz Global System for Mobile communication (GSM-like) electromagnetic field, generated by an electromagnetic fields generator, on the auditory system of rats by using electrophysiological, histopathologic and immunohistochemical methods.

Methods: Fourteen adult Wistar albino rats were included in the study. The rats were divided randomly into two groups of seven rats each. The study group was exposed continuously for 30days to a 2100MHz electromagnetic fields with a signal level (power) of 5.4dBm (3.47mW) to simulate the talk mode on a mobile phone. The control group was not exposed to the aforementioned electromagnetic fields. After 30days, the Auditory Brainstem Responses of both groups were recorded and the rats were sacrificed. The cochlear nuclei were evaluated by histopathologic and immunohistochemical methods.

Results: The Auditory Brainstem Responses records of the two groups did not differ significantly. The histopathologic analysis showed increased degeneration signs in the study group (p=0.007). In addition, immunohistochemical analysis revealed increased apoptotic index in the study group compared to that in the control group (p=0.002).

Conclusion: The results support that long-term exposure to a GSM-like 2100MHz electromagnetic fields causes an increase in neuronal degeneration and apoptosis in the auditory system.

Introdução: O uso de telefones celulares tornou-se generalizado nos últimos anos. Embora benéfico do ponto de vista da comunicação, os campos eletromagnéticos gerados por celulares pode causar alterações biológicas indesejáveis no corpo humano.

Objetivo: Nesse estudo, o objetivo foi avaliar os efeitos do campo eletromagnético na frequência de 2.100 MHz, similar à modulação do Sistema Global para Comunicações Móveis, produzido por um gerador de campo eletromagnético, sobre o sistema auditivo de ratos usando os métodos eletrofisiológico, histopatológico e imunohistoquímico.

Método: Foram incluídos no estudo catorze adultos ratos albinos Wistar. Os ratos foram divididos aleatoriamente em dois grupos de sete animais cada. O grupo de estudo foi exposto continuamente por 30 dias a um campo eletromagnético em 2100 MHz com um nível de sinal (potência) de 5,4 dBm (3,47 miliwatts) para simular o modo de conversação em um celular. O grupo controle não foi exposto ao campo eletromagnético acima mencionado. Após 30 dias, o potencial evocado auditivo de tronco encefálico de ambos os grupos foi gravado e os ratos foram sacrificados. Os núcleos cocleares foram avaliados pelos métodos histopatológico e imunohistoquímico.

Resultados: Os registros do potencial evocado auditivo de tronco encefálico dos dois grupos não diferiram significativamente. A análise histopatológica mostrou aumento dos sinais de degeneração no grupo de estudo (p = 0,007). Além disso, a análise imuno-histoquímica revelou aumento do índice de apoptose no grupo de estudo em comparação com o grupo controle (p = 0,002).

Conclusão: Os resultados confirmam que a exposição a longo prazo a um campo eletromagnético em 2100 MHz similar à modulação do sistema global para comunicações móveis causa um aumento na degeneração neuronal e apoptose no sistema auditivo.

Keywords: Cochlear nuclei; Degeneração neuronal; Electromagnetic radiation; Neuronal degeneration; Núcleo coclear; Radiação eletromagnética.

MeSH terms

  • Animals
  • Apoptosis / radiation effects
  • Cell Phone*
  • Cochlear Nucleus / pathology
  • Cochlear Nucleus / radiation effects*
  • Electromagnetic Fields / adverse effects*
  • Evoked Potentials, Auditory, Brain Stem / radiation effects
  • Hearing / radiation effects*
  • Immunohistochemistry
  • Male
  • Nerve Degeneration / etiology
  • Radiation Exposure / adverse effects*
  • Radio Waves / adverse effects*
  • Rats, Wistar
  • Reference Values
  • Risk Factors
  • Time Factors