تغییرات وزن و سطح قندخون همسترهای ماده در معرض میدان‌های الکترومغناطیسی گوشی همراه

آسیب‌شناسی درمانگاهی دامپزشکی

مقاله 8، دوره 3، 4 (12) زمستان، اسفند 1388، صفحه 683-689   

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

علیرضا لطفی^{* 1}؛ حبیب اقدم شهریار²

¹باشگاه پژوهشگران جوان، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر، شبستر، ایران

²عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر، شبستر، ایران

چکیده

ریزموج­ها از جمله امواج حاصل از میدان­های الکترومغناطیسی تلفن همراه می­توانند با نفوذ به بافت­ها سبب تغییر در توزیع الکترون­های غشاء سلولی و اختلال در واکنش­های متابولیکی شوند. در این مطالعه با توجه به افزایش روزافزوان کاربرد گوشی­های همراه، اثرات میدان­های الکترومغناطیسی 900 مگاهرتز تلفن­ها بر وزن و قندخون همسترهای بالغ بررسی شد. 72 همستر ماده به­طور تصادفی در سه گروه آزمایشی تقسیم شدند. گروه 1 به عنوان شاهد (بدون تأثیر میدان) در نظر گرفته شد. گروه 2  به مدت 10 روز (کوتاه مدت) و هر روز یک ساعت و گروه 3  به مدت 50 روز (بلند مدت) و هر روز یک ساعت در معرض میدان حاصل از گوشی قرار گرفتند. در پایان، حیوانات وزن­کشی شده، از هر گروه آزمایشی 8 حیوان انتخاب و نمونه خون از نظر غلظت قندخون بررسی شد. غلظت گلوکز در گروه طولانی مدت (178 میلی­گرم بر دسی­لیتر) به طور معنی­داری بیشتر از گروه­ کوتاه مدت (6/111 میلی­گرم بر دسی­لیتر) و گروه شاهد (107 میلی­گرم بر دسی­لیتر) بود (01/0p<). گروه طولانی مدت، نسبت به گروه شاهد و کوتاه مدت افزایش وزن معنی داری داشت (115 در مقایسه با 6/100 و 101 گرم) (01/0p<). در این مطالعه مواجهه با امواج میدان­ الکترومغناطیسی گوشی همراه به مدت طولانی (دوره 50 روزه) باعث افزایشی معنی­دار وزن زنده و قندخون همسترها شد. بنابراین میدان­های گوشی همراه می­تواند در طولانی مدت باعث افزایش سطح قندخون و وزن زنده در موش­سانان گردد. 

کلیدواژه‌ها

میدان الکترومغناطیسی؛ گوشی همراه؛ قندخون؛ همستر

اصل مقاله

مقدمه

 

    امروزه، با توسعه فناوری ارتباطات سیار و با وجود خطوط نیرو، دکل­های مخابراتی و استفاده گسترده از گوشی­های همراه، قرار گرفتن در معرض میدان­های الکترومغناطیسی (EMF) (Electromagnetic fields) اجتناب ناپذیر شده است. این مسأله زمینه­ساز مطالعات متعددی  با هدف بررسی اثرات بیولوژیکی EMFها است. گوشی­های همراه ساطع­کننده فرکانس رادیویی الکترومغناطیسی (900 مگاهرتزGSM:) (Global System for Mobile telecommunications) و غیریونیزه­کننده می­باشد. EMF می­تواند به بافت­های جانوری اثر کرده و پتانسیل الکتریکی غشای سلول­ها را تغییر دهد. این تغییرات ممکن است باعث بروز اختلال در واکنش­های بیوشیمیائی درون سلولی شود (13).  نشان داده شده است که ریزموج­ها می­توانند باعث ایجاد گرما و پخش انرژی در بافت­های زنده گردند (8).  مطالعات انجام یافته بر روی حیوانات آزمایشگاهی نشانگر بروز تغییر در سطوح برخی از هورمون­های آندوکرینی، لیپیدهای پلاسما و تنش اکسیداتیوی در معرضEMF های گوشی همراه بوده است (2، 9، 12، 15 و 17). Kolomiytseva و همکاران (1987) طی مطالعه­ای که روی موش­سانان انجام دادند، گزارش کردند که پرتوهای غیریونیزه­کننده می­توانند سبب ذخیره بیشتر لیپیدها در بافت چربی و متعاقباً افزایش وزن گردند (11). نتایج موجود در منابع منتشر شده در رابطه با اثرات میدان­های مغناطیسی (MF) (Magnetic Fields) و EMF بر وزن بدن انسان و حیوانات آزمایشگاهی، متفاوت هست. به عنوان مثال، Kato و همکاران (1993)، بین وزن موش­های گروه شاهد و گروه در معرض :MF 50 هرتز اختلاف معنی­داری را مشاهده نکردند (10). همچنین Abbasi و همکاران (2007)، تفاوتی را در وزن و سطوح قندخون موش­های در معرض MF با شدت 05/0 تسلا گزارش نکردند (1). اما نتایج مربوط به EMF ساطع شده از گوشی همراه (900  مگاهرتز) حاکی از افزایش معنی­دار وزن موش­سانان در معرض میدان است(14). در مطالعات مربوطه، اثرات بیولوژیکی EMF گوشی همراه با افزایش طول دوره آزمایش، معنی­دارتر بوده است (2، 12، 14 و 15). در مورد اثر MF بر افزایش طول دوره آزمایش افزایش بسیار معنی­داری را در وزن زنده سبب شده است (5). مطالعات انجام یافته با MF دارای فرکانس پایین (مانند 50 هرتز) نتایج مختلفی را در مورد وزن بدن و غلظت قند خون نشان داده است (1، 5 و 18).  با وجود اینکه افزایش سطح کورتیزول و بروز تنش در معرض EMF گوشی همراه گزارش شده است (2 و 12)، اما در بین پژوهش­های انجام یافته، اطلاعات ناچیزی در مورد اثرات استفاده از گوشی همراه بر غلظت قند خون و وزن بدن وجود دارد. هدف از این مطالعه، بررسی تغییرات وزن و سطح قند خون در همسترهای ماده در معرض میدان­های الکترومغناطیسی گوشی همراه (فرکانس900 مگاهرتز) در دو دوره کوتاه مدت و بلند مدت است.

مواد و روش‌کار

     72 سر همستر سوری (mesocricetus auratus) ماده با وزن مشابه حدود 1 ± 97 گرم به طور تصادفی در سه گروه آزمایشی (در هر گروه 24 سر) شامل:

1) شاهد بدن تأثیر میدان  

2) گروه در معرض یک ساعت EMF گوشی همراه به مدت 10 روز    

 3) گروه در معرض یک ساعت EMF گوشی همراه به مدت 50 روز

توزیع گردیدند. قبل از شروع آزمایش، حیوانات به مدت یک هفته­ بدون هیچگونه مداخله، در محیط آزمایشی با دسترسی آزاد به آب و غذا و دمای 23-22 درجه سانتی­گراد قرار گرفتند تا به محیط آزمایشی عادت کنند. حیوانات در قفس­های آکواریوم مانند شیشه­ای به­طور جداگانه نگه­داری شده و شرایط نور، دما و دسترسی به غذا برای گروه­ها یکسان بود. اطراف قفس­ها با ورق آلومینیومی پوشانده شده بود تا امواج و میدان الکترومغناطیسی صرفاً در محیط داخلی قفس بوده و خارج نگردد. حیوانات تحت آزمایش EMF، در اتاق جداگانه­ای دور از گروه شاهد نگه­داری شده تا تأثیر EMF بر گروه شاهد به حداقل برسد. در این مطالعه حدالامکان عوامل تنش­زا (به غیر از EMF گوشی همراه) از محیط حذف شده بود و شرایط آزمایشی کاملاً شبیه به شرایط معمول نگهداری همسترها در اتاق حیوانات و یا به عنوان حیوان خانگی بود (نگاره 1).

 

 

 

نگاره 1 -تصویر شماتیک وضعیت قرارگیری همسترها در معرض گوشی همراه

 

 

همسترهای گروه­های آزمایشی تحت فرکانس گوشی همراه سونی اریکسون مدل750i  K (GSM : 900 مگاهرتز) با ضریب جذب اختصاصی w/kg 66/0=  SAR(Specific absorption rate) قرار داشتند. در پایان آزمایش تمام 24 قطعه همستر در هر گروه وزن گیری شد، سپس 8 حیوان از هر گروه به­طور تصادفی انتخاب و پس از سه ساعت گرسنگی، خون­گیری از قلب حیوان به عمل آمد و آزمایش سنجش غلظت قندخون انجام شد. برای سنجش قندخون از دستگاه اتوآنالیزر (ALYSON^® 300, USA) استفاده شد. داده­های به­دست آمده از آزمایشات توسط بسته نرم افزاری SAS تجزیه و تحلیل شد و میانگین داده­ها توسط آزمون چند دامنه­ای دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. اختلافات در سطح 05/0>p معنی­دار تلقی شدند.

نتایج

   میانگین وزن زنده و غلظت قندخون همسترها در گروه­های آزمایشی در جدول 1 آورده شده است. نتایج بیانگر افزایش هر دو مؤلفه وزن و قندخون بعد از دوره آزمایشی است. در این

مطالعه با توجه به اینکه در ابتدای آزمایش وزن زنده همسترهای ماده بالغ در تمامی گروه­ها تقریباً یکسان بود، بین وزن گروه 1 (شاهد) و گروه 2 (کوتاه مدت) که 10 روز در معرض EMF بودند، تقریباً اختلافی مشاهده نشد (به ترتیب 6/100 و 101 گرم)، در حالی­که وزن متوسط گروه 3  (طولانی مدت) که 50 روز در معرض EMF بود، تفاوت معنی­داری با گروه شاهد و گروه کوتاه مدت داشت (جدول 1).  بین غلظت قندخون گروه شاهد و گروه کوتاه مدت نیز تفاوت، معنی­دار نبود (به ترتیب 107 و 6/111 میلی­گرم در دسی­لیتر) اما غلظت قندخون گروه در معرض طولانی مدت ( 178 میلی­گرم در دسی­لیتر) در مقایسه با گروه شاهد و گروه کوتاه مدت به طور معنی­داری بیشتر بود (جدول1).

 

 

 

 

 

 

جدول1- میانگین وزن زنده و غلظت قندخون در گروه­های تحت آزمایش

 

گروه آزمایشی	وزن زنده (گرم)	گلوکز (میلی­گرم بر دسی­لیتر)
گروه 1 یا شاهد (دور از معرض EMF)	a 13/3± 6/100	61/3± 107 a
گروه 2 (10 روز در معرض EMF)	a 91/2± 101	a 34/3± 6/111
گروه 3 (50 روز در معرض EMF)	b 69/3± 115	28/5± 178b

 

                         a    وb : حروف غیریکسان نشانگر اختلاف معنی­دار است    (01/0>p).

 

 

 

بحث و نتیجه‌گیری  

     در مطالعه Öcal و همکاران (2008)موش­های صحرایی در معرض:MF 50 هرتز، در طول دوره آزمایش در مقایسه با گروه شاهد (دور از MF) افزایش وزن بیشتری داشتند (16). آنها پیشنهاد کردند که تغییرات متابولیکی حاصل از MF منجر به افزایش بیشتر وزن در گروه در معرض میدان گشته است. همچنین در مطالعه Bellossi(1992)،  موش­های آزمایشگاهی در دوره رشد، در معرض 460 هرتز (30 دقیقه در روز به مدت دو هفته) سنگین­تر از گروه شاهد بودند، اما در مطالعه آنها با فرکانس 12 هرتز MF در طول دوره آزمایش، اثر معنی­داری بر وزن بدن موش­ها نگذاشته بود (4). در مطالعه Lerchl و همکاران(2008) دو گروه از همسترها که در معرض دو فرکانس مختلف 383 و 900  مگاهرتز قرار داشتند بعد از دوره آزمایشی 60 روزه، به ترتیب 4 و 6 درصد افزایش وزن بیشتری نسبت به گروه شاهد (دور از میدان) داشتند (14). غالباً در مطالعاتی که با فرکانس­های 50 هرتز و بالاتر انجام یافته است، افزایش وزن معنی­دار در گروه در معرض میدان گزارش شده و افزایش وزن در دوره­های آزمایشی طولانی­تر و معنی­دارتر بوده است (4، 14 و 16).در مطالعه حاضر، فرکانس 900 مگاهرتز گوشی همراه در طولانی مدت (50 روز) سبب افزایش معنی­دار وزن زنده در همسترها گردید، در حالی­که در کوتاه مدت (10 روز) تأثیر معنی­داری نداشت.

در مطالعه Gerardi و همکاران(2008) افزایش وزن
موش­های صحرایی که به مدت 182 روز در معرض فرکانس پایین 31 هرتز بودند، در مقایسه با گروه شاهد (دور از هر نوع میدان) تقریباَ دو برابر بود و سطح گلوکز خون گروه در معرض میدان به طور معنی­داری بیشتر از گروه شاهد بود (5) (جدول2). در مورد افزایش وزن در گروه در معرض EMF نتایج مطالعه حاضر با نتایج Gerardi و همکاران (2008) مطابقت دارد (5).

مطالعات انجام شده با فرکانس­ها و شدت­های پایین MF نشانگر وجود اثر افزاینده آن بر سطح قندخون است(1، 3 و 19). با وجود این، در مطالعه Abbasi و همکاران (2007)، اختلاف سطح قندخون بین گروه شاهد و گروه در معرض میدان، معنی­دار نبود (1). اما در مطالعه حاضر (با فرکانس بالای EMF و دوره آزمایش طولانی­تر) و مطالعه Gerardi و همکاران (2008) (با فرکانس پایین EMF و دوره آزمایش طولانی) افزایش معنی­دارتری در غلظت قندخون گروه در معرض EMF در مقایسه با گروه شاهد، مشاهده شد (5) (جداول 1 و 2). با وجود تطابق نتایج مطالعه اخیر با مطالعه Gerardi و همکاران (2008) به نظر می رسد اثرات EMF در افزایش قندخون بیشتر از MF باشد و این اثر در
فرکانس­های بالا (مانند 900 مگاهرتز ساطع شده از گوشی­های همراه) و افزایش طول مدت قرار گیری در معرض آن، بیشتر است (5).

 

 

 

جدول2- افزایش سطوح قندخون در معرض MF و EMF در مطالعات مختلف (میلی­گرم بر دسی­لیتر)

 

حیوان آزمایشگاهی	نوع میدان (شدت یا فرکانس) طول دوره آزمایش	گروه شاهد (دور از معرض میدان)	گروه در معرض میدان	منبع
موش صحرایی	مغناطیسی  ) 125میکروتسلا) 1 ساعت در روز/ 10 روز متوالی	102	122	Sihem و همکاران (2006)
موش صحرایی	مغناطیسی) 125 میکروتسلا ) ا ساعت در روز/ 5 روز متوالی	123	163	Amara و همکاران (2006)
موش	مغناطیسی (05/0تسلا ) 10 ساعت در روز/ 10 روز متوالی	82/113	36/114	Abbasi و همکاران (2007)
موش صحرایی	الکترومغناطیسی, )  40 میکروتسلا و  6/31  هرتز ) کل دوره 182 روزه	140	240	Gerardi و همکاران (2008)
همستر	الکترومغناطیسی (GSM :  900 مگاهرتز) 1 ساعت در روز/ 50 روز متوالی	107	178	مطالعه حاضر

 

 

 

Gorczynska  و Wegrzynowics (1991)، افزایش قندخون در گروه در معرض میدان مغناطیسی را به دلیل تغییر در فعالیت پانکراس، کاهش انسولین و افزایش گلوکاگون دانسته­اند (6).

مشخص شده است که بروز تنش­های محیطی، سطح قندخون را افزایش می­دهد (20)، در مطالعه قبلی مشاهده شد که EMF گوشی همراه باعث افزایش معنی­دار سطح کورتیزول خون در همسترها می­شود(2). با توجه به اثرات گلوکوکورتیکوئیدها در افزایش سطح قندخون، در این مطالعه نیز افزایش قندخون،
می­تواند به دلیل وجود اثر تنش­زایی  EMFگوشی همراه و افزایش ترشح کورتیزول باشد.

بنابراین، افزایش وزن بدن در همسترها نیز می­تواند به دلیل ترشح مقادیر بالای کورتیزول بوده باشد. زیرا، افزایش سطح ترشح کورتیزول می­تواند باعث کاهش موبیلیزاسیون اسیدهای چرب از بافت آدیپوز شده و در نتیجه منجر به چاقی شود.

 

احتمالاً این عارضه به دلیل تحریک مصرف خوراک، افزایش اشتها و در نتیجه فراهم شدن مقادیر بیشتری چربی در بدن بروز می­کند، به طوری­که ظرفیت متابولیکی بدن برای اکسیداسیون و موبیلیزاسیون سطوح بالای چربی کافی نبوده و در نهایت عارضه چاقی پدید می­آید (7). به­نظر می­رسد MF و EMF در طولانی مدت باعث تغییراتی در متابولیسم لیپیدها شده، سطح لیپیدهای پلاسما را کاهش داده(15) و روند ذخیره سازی لیپیدها در بافت­های چربی و سایر بافت­های بدن را تشدید
می­کنند. لذا افزایش وزن همسترها در گروه طولانی مدت،
می­تواند به دلیل عارضه چاقی و وجود سطوح بالای ذخایر لیپیدی در بافت­ها باشد.    

در نتیجه، مطالعه حاضر نشان می­دهد که میدان­های الکترومغناطیسی با فرکانس 900 مگاهرتز گوشی همراه
می­تواند، در طولانی مدت باعث افزایش سطح قندخون و افزایش وزن زنده در موش سانان گردد که این نتیجه می­تواند به دلیل تشابه خصوصیات فیزیولوژیکی همستر با انسان، در شرایط بدنی انسان نیز صادق باشد. در هر حال  به نظر می­رسد، انجام مطالعات متابولیکی بیشتر در ارتباط با اثراتEMF  برای شفاف سازی هر چه بیشتر اثرات آن بر فرآیندهای  متابولیکی ضروری باشد.    

 

مراجع

 

1-       Abbasi, M., Nakhjavani, M., Hamidi, S., Tarafdari, A.M. and Esteghamati, A. (2007): Constant magnetic field of 50 mT does not affect weight gain and blood glucose level in BALB/c mice. Med. Sci. Monit., 13: 151-154.    

2-       Aghdam shahryar, H., Lotfi, A.R., Bahojb, M. and Karami bonary A.R. (2009): Effects of 900 MHz electromagnetic fields emitted from a cellular phone on the T3, T4, and cortisol levels in Syrian hamsters.Bulletin of Veterinary Institute in Pulawy. 53: 233-236.

3-       Amara, S., Abdelmelek, H., Ben Salem, M., Abidi, R. and Sakly, M. (2006): Effects of Static Magnetic field exposure on Hematological and Biochemical parameters in Rats. Brazilian Archive of Biology and Technology. 49: 889-895.   

4-       Bellossi, A. (1992): Effect of a 12 Hz and of a 460 Hz Pulsed magnetic field on the weight of AKR mice. Biotherapy. 4:  277-283.

5-       Gerardi, G., De Ninno, A., Prosdocimi, M., Ferrari, V., Barbaro, F., Mazzariol, S. et al. (2008): Effects of electromagnetic fields of low frequency and low intensity on rat metabolism. Biomagnetic Research and Technology, 6: 3.

6-       Gorczynska, E. and Wegrzynowics, R. (1991): Glucose homeostasis in rats exposed to magnetic fields. Invest. Radiol., 26: 1095-1100.

7-       Guyton, C. and Hall, E. (2006): Textbook of Medical Physiology. 11th ed., Elsevier Inc, Philadelphia, Pennsylvania, pp: 952.

8-       Hirata, A., Watanabe, H. and Shiozawa, T. (2002): SAR and temperature increase in the human eye induced by obliquely incident plane waves. IEEE Transaction Electromagnetic Compatibility, 4: 592-594.

9-       Irmak,MK., Fadlloglu,E., Güleç,G., Erdogan,H., YagmurcaM. and Akyol,Ö. : Effects of electromagnetic radiation from a cellular telephone on the oxidant and antioxidant levels in rabbits. Cell. Biochem. Funct., 20: 279-283.

10-   Kato, M., Homna, K.I., Shigemitsu, T. and Shiga, Y. (1993): Effects of exposure to circularly polarized, 50Hz magnetic fields on melatonin levels in rats. Bioelectromagnetics, 14:97-106.

11-   Kolomiytseva, I.K., Novoselova, E.G., Kulagina, T.P. and Kuzin, A.M. (1987): The effect of ionizing radiation on lipid metabolism in lymphoid cells. Int. J. Radiat. Biol. Relat. Stud. Phys. Chem. Med.,51:53-58.

12-   Koyu, A., Cesur, G., Özgüner, F., Akdogan, M., Mollaoglu, H. and Özen, Ş. (2005): Effects of 900 MHz electromagnetic field on TSH and thyroid hormones in rats. Toxicology Letters, 157: 257-262. 

13-   Lee, J.S., Ahn, S.S., Jung, K.C., Kirn, Y.W. and Lee, S.K. (2004): Effects of 60 Hz electromagnetic field exposure on testicular germ cell apoptosis in mice. Asian Journal of Andrology, 6: 29-34.   

14-   Lerchl, A., Krüger, H., Niehaus, M., Streckert,  J.R., Bitz,  A.K. and Hansen, V. (2008): Effects of mobile phone electromagnetic fields at non thermal SAR values on melatonin and body weight of Djungarian hamsters (phodopus sungorus). Journal of Pineal Research, 44: 267-272.

15-   Lotfi, AR. and Aghdam shahryar, H. (2009): Effects of 900 MHz electromagnetic fields emitted by cellular phone on total cholesterol and triglyceride levels of plasma in Syrian hamsters (mesocricetus auratus). Journal of Applied Biological Sciences, 2: 85-88.

16-   Öcal, I., Kalkan, T. and Günay, I. (2008): Effects of alternating magnetic Field on the metabolism of the healthy and diabetic organisms. Brazilian Archive of Biology and Technology, 51:523-530.

17-   Oral, B., Guney, M., Ozguner, F., Karahan, N., Mungan, T., Comlekci, S., et al. (2006): Endometrial apoptosis induced by a 900-MHz mobile phone: Preventive effects of vitamins E and C. Advances in Therapy, 23: 957-973. 

18-   Sadeghi, H., Zare, S., Hayatgeibi, H., Alivandi, S. and Ebadi, A.G. (2006): Biological effect of power frequency magnetic fields on serum biochemical parameters in Guinea pigs. Pakistan Journal of Biological Sciences, 6: 1083-1087.

19-   Sihem, C., Hafedh, A., Mohsen, S., Marc, PJ. and Khmais, BR. (2006): Effects of sub-acute exposure to magnetic field on blood hematological and biochemical parameters in female rats. Turkish Journal of Hematology, 23: 182-187.

20-   Squires, E.J. (2003): Applied Animal Endocrinology. 1st ed., CABI Publishing, London, pp: 209-210.