Effects of 1800 MHz Electromagnetic Field Emitted from Cellular Phones on Bone Tissue

Abstract

Objectives: An electromagnetic field (EMF) has biological effects on the behavior of the cell populations. The purpose of this study was to investigate the effects of 1800 MHz EMF which is similar to the cellular phones on the bone mineral density (BMD) of rat bone tissue. Materials and Methods: A total of 30 male rats were divided into two groups as EMF and controls. EMF with 1±04 mW/cm2power and 1800 MHz frequency has been applied on rats for four weeks, five days per week and 30 minutes each day. Control group was held in the same environmental conditions for the same time except EMF application. At the end, BMD of all rats was measured by scanning with Dual Energy X-ray Absorptiometry. Results: Although a small increase in lumbar BMD and a decrease in BMD of the femur was determined in the group affected by 1800 MHz EMF, a significant difference was not found (p>0.05). Conclusion: Our results suggest that high frequency EMF has no effect on bone tissue with regard to osteoporosis. As serious diseases like cancer has been speculated as an outcome of exposure to frequencies used in mobile phones, further studies are warranted to reveal its effects on human health. Turkish Başlık: Cep Telefonlarından Kaynaklanan 1800 MHz Elektromanyetik Alanın Kemik Doku Üzerine Etkileri Anahtar Kelimeler: Cep telefonu; elektromanyetik alan; 1800 MHz; kemik mineral yoğunluğu Amaç: Elektromanyetik alanın (EMA) kemik hücreleri üzerine bazı biyolojik etkileri olduğu bildirilmiştir. Çalışmamızda, cep telefonlarından yayılan 1800 MHz frekansındaki EMA'nın rat kemik dokusundaki kemik mineral yoğunluğu üzerine etkilerini araştırmak amaçlanmıştır. Gereçler ve Yöntemler: Otuz erkek Wistar-albino sıçan kontrol ve EMA olmak üzere iki gruba ayrıldı. EMA grubundaki ratlar, dört hafta boyunca haftada beş gün ve günde 30 dakika 1±04 mW/cm2 gücünde 1800 MHz frekansında EMA'ya maruz bırakıldı. Kontrol grubu, aynı gün ve sürede EMA uygulanmaksızın aynı çevresel şartlarda tutuldu. Çalışma sonunda tüm sıçanların kemik mineral yoğunluğu değerleri “Dual Energy X-ray Absorptiometry” cihazı ile taranarak ölçüldü. Bulgular: EMA grubunda kontrol grubuna göre lomber kemik mineral yoğunluğunda minimal artma, femur kemik mineral yoğunluğunda ise minimal azalma saptandı. Ancak, istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (p>0.05). Sonuç: Osteoporoz açısından bakıldığı zaman yüksek frekanslı EMA'nın kemik dokusu üzerinde etkisi saptanmamıştır. Cep telefonları frekanslarına maruz kalmanın etkileri arasında kanser gibi ciddi hastalıkların olması nedeniyle insan sağlığı üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla daha ileri çalışmalara gereksinim olduğu kanaatindeyiz.

Keywords

• Cellular phone; electromagnetic field; 1800 MHz; bone mineral density

Cep Telefonlarından Kaynaklanan 1800 MHz Elektromanyetik Alanın Kemik Doku Üzerine Etkileri

Öz

Amaç: Elektromanyetik alanın (EMA) kemik hücreleri üzerine bazı biyolojik etkileri olduğu bildirilmiştir. Çalışmamızda, cep telefonlarından yayılan 1800 MHz frekansındaki EMA’nın rat kemik dokusundaki kemik mineral yoğunluğu üzerine etkilerini araştırmak amaçlanmıştır. Gereçler ve Yöntemler: Otuz erkek Wistar-albino sıçan kontrol ve EMA olmak üzere iki gruba ayrıldı. EMA grubundaki ratlar, dört hafta boyunca haftada beş gün ve günde 30 dakika 1±04 mW/cm2 gücünde 1800 MHz frekansında EMA’ya maruz bırakıldı. Kontrol grubu, aynı gün ve sürede EMA uygulanmaksızın aynı çevresel şartlarda tutuldu. Çalışma sonunda tüm sıçanların kemik mineral yoğunluğu değerleri “Dual Energy X-ray Absorptiometry” cihazı ile taranarak ölçüldü. Bulgular: EMA grubunda kontrol grubuna göre lomber kemik mineral yoğunluğunda minimal artma, femur kemik mineral yoğunluğunda ise minimal azalma saptandı. Ancak, istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (p > 0.05). Sonuç: Osteoporoz açısından bakıldığı zaman yüksek frekanslı EMA’nın kemik dokusu üzerinde etkisi saptanmamıştır. Cep telefonları frekanslarına maruz kalmanın etkileri arasında kanser gibi ciddi hastalıkların olması nedeniyle insan sağlığı üzerindeki etkilerini araştırmak amacıyla daha ileri çalışmalara gereksinim olduğu kanaatindeyiz.

Anahtar Kelimeler

• Cep telefonu, elektromanyetik alan, 1800 MHz, kemik mineral yoğunluğu

Kaynakça

1. Kaprana AE, Karatzanis AD, Prokopakis EP, Panagiotaki IE, Vardiambasis IO, Adamidis G, et al. Studying the effects of mobile phone use on the auditory system and the central nervous system: a review of the literature and future directions. Eur Arch Otorhinolaryngol 2008;265:1011-9.
2. Koyu A, Gökalp O, Özgüner F, Cesur G, Mollaoğlu H, Özer MK, et al. Subkronik 1800 MHz elektro- manyetik alan uygulamasının TSH, T3, T4, kortizol ve testosteron hormon düzeylerine etkileri. Genel Tıp Derg 2005;15:101-5.
3. Tabrah FL, Ross P, Hoffmeier M, Gilbert F Jr. Clinical report on long-term bone density after short-term EMF application. Bioelectromagnetics 1998;19:75-8.
4. Sert C, Mustafa D, Düz MZ, Akşen F, Kaya A. The preventive effect on bone loss of 50-Hz, 1-mT electro- magnetic field in ovariectomized rats. J Bone Miner Metab 2002;20:345-9.
5. Yamada S, Guenther HL, Fleisch H. The effect of pulsed electromagnetic fields on bone cell metabo- lism and calvaria resorption in vitro, and on calcium metabolism in the live rat. Int Orthop 1985;9:129-34.
6. Giavaresi G, Fini M, Gnudi S, Martini L, Mongiorgi R, Aldini NN, et al. Effect of pulsed electromagnetic fields on ovariectomized rats. Electro Magnetobiol 1999;18:119-31.
7. McElhaney JH, Stalnaker R, Bullard R. Electric fields and bone loss of disuse. J Biomech 1968;1:47-52.
8. Yildiz M, Cicek E, Cerci SS, Cerci C, Oral B, Koyu A. Influence of electromagnetic fields and protective effect of CAPE on bone mineral density in rats. Arch Med Res 2006;37:818-21.

9. Dinçer S, Kanan B, Ömeroğlu S, Gönül B. Düşük frekanslı elektromanyetik alana maruz kalan farel- erde doku lipid peroksidasyonu, askorbik asit ve glutatyon düzeylerindeki değişiklikler. Türkiye Tıp Dergisi 1998;5:173-6.
10. Okudan N, Çiçekçibaşı AE, Büyükmumcu M, Çelik İ, Gökbel H, Salbacak A, et al. Çok düşük (50 Hz) frekanslı manyetik alanın farelerin serum kortizol ve testosteron düzeyleri ile testis histolojisi üzerindeki etkilerinin belirlenmesi. Selçuk Tıp Derg 2006;22:1-7.
11. Leisner S, Shahar R, Aizenberg I, Lichovsky D, Levin- Harrus T. The effect of short-duration, high-intensity electromagnetic pulses on fresh ulnar fractures in rats. J Vet Med 2002;49:33-7.
12. Rothman KJ. Epidemiological evidence on health risks of cellular telephones. Lancet 2000;356:1837-40.
13. Koyu A, Cesur G, Özgüner F, Elmas O. Cep telefonlarından yayılan 900 MHz elektromanyetik alanın serum kortizol ve testosteron hormonu üzeri- ne etkisi. SDÜ Tıp Fak Derg 2005;12:52-6.
14. Basset CAL. Pulsating electromagnetic fields: a new method to modify cell behavior in calcified and non- calcified tissues. Calcif Tissue Int 1982;34:1-8.
15. Matsunaga S, Sakou T, Ijiri K. Osteogenesis by puls- ing electromagnetic fields (PEMFs): optimum stimu- lation setting. In Vivo 1996;10:351-6.
16. Ijiri K, Matsunaga S, Fukuyama K, Maeda S, Sakou T, Kitano M, et al. The effect of pulsing electromagnetic field on bone ingrowth into a porous coated implant. Anticancer Res 1996;16:2853-6.
17. Matsumoto H, Ochi M, Abiko Y, Hirose Y, Kaku T, Sakaguchi K. Pulsed electromagnetic fields promote bone formation around dental implants inserted into the femur of rabbits. Clin Oral Implants Res 2000;11:354-60.
18. Shupak NM. Therapeutic uses of pulsed magnetic- field exposure: a review. The Radio Science Bulletin 2003;307:9-32.