Către sistemele de comunicare 5G: Există implicații asupra sănătății?

Agostino Di Ciaula
a. Divizia de medicină internă, Spitalul din Bisceglie (ASL BAT), Bisceglie, Italia
b. Societatea Internațională a Medicilor pentru Mediu (ISDE), Arezzo, Italia
International Journal of Hygiene and Environmental Health 221 (2018) 367-375.

Răspândirea câmpurilor electromagnetice de radiofrecvență (RF-EMF) este în creștere și efectele asupra sănătății sunt încă investigate. RF-EMF promovează stresul oxidativ, o afecțiune implicată în debutul cancerului, în mai multe boli acute și cronice și în homeostaza vasculară. Deși unele dovezi sunt încă controversate, Agenția Internațională de Cercetare în Domeniul Cancerului (IARC) din cadrul Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) a clasificat RF-EMF ca „posibil cancerigen pentru om”, iar studii mai recente au sugerat efecte reproductive, metabolice și neurologice ale RF-EMF, care sunt de asemenea capabile să modifice rezistența la antibiotice bacteriene. În acest cadru în schimbare, deși efectele biologice ale sistemelor de comunicare 5G sunt foarte puțin investigate, un plan de acțiune la nivel internațional pentru dezvoltarea rețelelor 5G a fost pus în mișcare, cu o creștere a numărului dispozitivelor în viitor și densitatea celulelor mici și cu utilizarea viitoare a undelor milimetrice (MMW). Observațiile preliminare au arătat că MMW crește temperatura pielii, modifică expresia genelor, promovează proliferarea celulară și sinteza proteinelor legată de stresul oxidativ, procesele inflamatorii și metabolice, ar putea genera afectări oculare, afectează dinamica neuromusculară. Sunt necesare studii suplimentare pentru a explora mai detaliat și în mod independent efectele RF-EMF asupra sănătății în general și în special MMW. Cu toate acestea, constatările disponibile par suficiente pentru a demonstra existența efectelor biomedicale, pentru a invoca principiul precauției, pentru a defini subiecții expuși ca potențial vulnerabili și pentru a revizui limitele existente. O cunoaștere adecvată a mecanismelor fiziopatologice care leagă expunerea la RF-EMF de riscul pentru sănătate ar trebui să fie utilă și în practica clinică curentă, în special în considerarea dovezilor care indică factori extrinseci ca fiind factori favorizanți importanți pentru riscul de cancer și pentru creșterea epidemiologică a bolilor necontagioase.

1.    Introducere

Distribuția câmpurilor electromagnetice de radiofrecvență (RF-EMF) în mediul cotidian este în creștere rapidă, cu majoritatea dispozitivelor emițătoare care lucrează în domeniul de frecvență peste 100 kHz până la câțiva GHz.
Deși nivelurile tipice de expunere la RF-EMF sunt de obicei sub limitele de reglementare curente în țările europene (Sagar et al., 2017; Urbinello et al., 2014), impactul real asupra sănătății al avansării și răspândirii tehnologiei comunicării este încă investigat.

Au fost documentate prin mai multe studii capacitatea RF-EMF de a induce stres oxidativ (Dasdag și Akdag, 2016; Yakymenko și colab.,2016) (în principal printr-o producție crescută de specii reactive de oxigen) (Chauhan și colab., 2017Chauhan și colab., 2017; Friedman și colab., 2007; Houston și colab., 2016; Kazemi și colab., 2015; Kesari și colab., 2011; Oyewopo și colab., 2017; Sun și colab.,2017) și deteriorarea bazei ADN oxidativ (Duan și colab., 2015).
Aceste descoperiri ar putea avea relevanță sistemică, deoarece stresul oxidativ cronic este implicat, la oameni, la debutul și progresia mai multor tipuri de cancer (Kruk și Aboul-Enein, 2017), în bolile metabolice (Newsholme et al., 2016; Tangvarasittichai, 2015), reproductive, neurodegenerative (Cahill-Smith și Li, 2014), și în homeostaza vasculară (Bachschmid și colab., 2013).
Agenția Internațională de Cercetare în Domeniul Cancerului (IARC) a OMS a clasificat, în anul 2011, RF-EMF ca „posibil cancerigen pentru oameni ”(grupa 2B). Pe lângă această afirmație, studii recente au legat RF-EMF de posibile riscuri non-oncologice pentru sănătate, în principal din punct de vedere reproductiv (Falzone et al., 2011; Gye and Park, 2012; Sepehrimanesh et al., 2017), neurologic (Barthelemy et al., 2016 ; Del Vecchio și colab.,2009; Huber și colab., 2005; Kim și colab., 2017b; Schoeni și colab., 2015; Zhang et al., 2013) și boli metabolice (Lin și colab., 2016; Meo și colab., 2015; Sangun și colab., 2015; Shahbazi-Gahrouei et al., 2016).
Cea mai recentă opinie a Comitetului științific pentru riscurile noi sau viitoare asupra sănătății (SCENIHR) privind efectele potențiale asupra sănătății din câmpurile electromagnetice a concluzionat (anul 2015), spre deosebire de IARC, că „expunerea la RF-EMF nu prezintă un risc crescut de tumori pe creier” și, în general, a evidențiat lipsa unor efecte adverse clare asupra sănătății care derivă din expunerea la RF-EMF (Comitetul științific pentru riscurile noi sau viitoare asupra sănătății). Aceste concluzii au fost criticate, subliniindu-se că SCENIHR ar fi trebuit să caute demonstrarea anumitor efecte cauzale, mai degrabă decât posibilitatea unor riscuri pentru sănătate referitoare la expunerea la RF-EMF și asta „chiar și în cazul în care raportul prezintă dovezi privind o calitate bună, dovezi acceptate în domeniu privind posibilul risc, aceste date sunt pur și simplu respinse” (Sage și colab., 2015).
Pe de altă parte, „Raportul Bioinitiative” (http://www.bioinitiative.org) o analiză extinsă asupra efectelor biologice și asupra sănătății ale EMF, scris de un grup independent de studiu internațional, a concluzionat în anul 2012, asupra necesității de a adopta, conform dovezilor disponibile, un nou nivel de acțiune de prevenire a expunerii cronice la RF-EMF (0,3-0,6 nW/cm2, corespunzând la 0,04V / m) care este de sute de ori mai mic decât nivelurile internaționale de referință indicate de Comisia internațională pentru protecția împotriva radiațiilor neionizante (ICNIRP, 41 V / m pentru 900 MHz, 58 V / m pentru 1800 MHz și 61 V / m pentru 2100 MHz) (ICNIRP, 1998), care au în vedere doar efectele acute, și nu cele expunerile cronice, scăzute și se bazează pe efectele termice și nu pe biologice ale expunerii la RF-EMF (Hardell, 2017; Redmayne, 2016).
În acest scenariu științific incert, confuz și în evoluție, în septembrie 2016, Comisia Europeană a publicat un document intitulat „5G pentru Europa: un plan de acțiune” (Comisia, 2016), cu scopul de a descrie să descrie „un plan de acțiune pentru implementarea în timp util și coordonat a rețelelor 5G în Europa printr-un parteneriat între Comisie, statele membre, publicitate industrie”. Acest document a avut ca scop introducerea timpurie a noilor rețele 5G (Generația a 5-a) până în 2018 și, ulterior, la o „introducere comercială pe scară largă până la sfârșitul anului 2020 cel târziu”. În urma acestui document, mai multe state membre planifică în prezent, la nivel național „experimente 5G” preliminare la nivel de operatori privați de telefonie, care urmăresc testarea rețelei la frecvențe de peste 6 GHz înainte de introducerea finală pe termen mediu-lung a frecvențelor tipice 5G (peste 30 GHz, unde milimetrice) (AGCOM, 2017), niciodată utilizate înainte cu un număr mare de dispozitive și pe scară largă în contexte urbanizate.
Un document al Autorității italiene pentru securitate în comunicare (AGCOM, 28 martie 2017) (AGCOM, 2017) a declarat că „rețelele 5G va servi un număr ridicat de dispozitive și se va conecta, conform ipotezei prevalente bazate pe evoluțiile în curs ale standardizării, aproximativ 1 milion de dispozitive pe Km2. Această densitate de dispozitive va determina o creștere a traficului și necesitatea instalării celulelor mici pentru a permite performanțe de conectivitate, cu creșterea ulterioară a densității antenelor instalate”.
O analiză sistematică recentă asupra a 133 de boli și leziuni a arătat că 23% din decesele la nivel mondial și 22% din dizabilitățile la nivel mondial care au redus durata de viață (DALY) pot fi atribuite riscurilor de mediu în anul 2012 și că această povară este dominată de boli necontagioase (Pruss-Ustun și colab., 2017). Mai mult, conform Organizației Mondiale a Sănătății, bolile necontagioase ucid 40 de milioane de oameni în fiecare an, echivalentul a 70% din toate decesele la nivel global (OMS, 2017). Aceste descoperiri sunt puse în oglindă cu dovezi care documentează faptul că factorii de risc intrinseci contribuie doar în mai puțin de 30% din cazuri la dezvoltarea cancerului (Wu și colab., 2016) și că există o creștere progresivă a incidenței cancerului la copii (Steliarova-Foucher et al., 2017) (inclusiv tumori ale sistemului nervos central la adolescenți și adulți tineri, în special în țările europene (Georgakis și colab., 2017)) și a mai multor boli cronice, inclusiv tulburări de dezvoltarte neurologică (Fombonne, 2009), boli psihiatrice și neurodegenerative (adică demența (Prince și colab., 2015), boala Parkinson (Savica și colab., 2016) și boala Alzheimer (Brookmeyer et al., 2007)), tulburări metabolice ca obezitatea (Flegal și colab., 2016; Stevens și colab., 2012), diabetul de tip 2 (Jaacks și colab., 2016; Shaw și colab., 2010) și diabetul de tip 1 (Patterson și colab., 2012); Tuomilehto, 2013). Din acest punct de vedere, evaluarea corectă a relațiilor dintre expunerile la mediu și atât cancerul cât și bolile necontagioase non-oncologice ar putea contribui la reducerea poverii globale a acestor riscuri pentru sănătate, în special în termeni de prevenție primară. Consecințele potențiale asupra sănătății ale extinderii continue a expunerii la RF-EMF, dacă sunt confirmate, poate fi de interes din având în vedere, în principal, aceste implicații și rolul central al politicilor publice în gestionarea și prevenirea acestor afecțiuni patologice.
Astfel, obiectivul prezentei analize este explorarea celor mai recente (adică de după declarația IARC din anul 2011) studii revizuite reciproc asupra efectelor biologice și asupra sănătății ale RF-EMF și pentru a verifica disponibilitatea unor dovezi asupra efectelor undelor milimetrice, care vor fi folosite la nivel mondial, pe termen mediu-lung, în sisteme de comunicare 5G.
2.    Materiale și metode
Articolele au fost selectate folosind baza de date bibliografică PubMed (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed) cu cuvinte cheie, inclusiv termenii „câmpuri electromagnetice”; „telefon celular”; „telefon mobil”; „bază”; „RF-EMF”; „frecvența radio”; „unde milimetrice”; „Wifi”; „MMW”; „5G”; „Rețele celulare”. Au fost luate în considerare articole originale revizuite reciproc publicate în limba engleză până în ianuarie 2018 (efectele biologice / asupra sănătății ale expunerii la unde milimetrice) sau în perioada 2011 – ianuarie 2018 (efectele generale ale expunerii la RF-EMF).
3.    Rezultate
3.1.    Efectele generale ale expunerii la  RF-EMF: dovezi după declarația IARC
3.1.1.    Cancer
În anul 2011, IARC al OMS a clasificat RF-EMF drept „posibil cancerigene pentru om” (Grupa 2B) (IARC, 2013) bazat pe dovezi care atestă un risc crescut de gliom asociat cu utilizarea telefonului wireless. Monografia IARC a discutat pe larg literatura relațiilor dintre RF-EMF și cancer disponibilă înainte de publicarea raportului final.
După declarația IARC, un studiu caz-martor a prezentat dovezi privind un risc crescut de tumoră cerebrală la utilizatorii de telefoane mobile sau după utilizarea telefonului fără cablu (latență > 15-20 ani) (Hardell și colab., 2013). În plus, un studiu de mare amploare pe 1678 de pacienți cu gliom a demonstrat o scădere a ratei de supraviețuire pe an de latență pentru utilizarea telefonului mobil (Carlberg și Hardell, 2014).
În schimb, un studiu prospectiv pe un grup de femei din Marea Britanie nu demonstrează o asociere semnificativă între utilizarea telefonului mobil și incidența crescută a gliomului, a meningiomului sau a cancerelor de sistem nervos periferic (SNP), deși utilizatorii pe termen lung un au prezentat risc crescut de neurom acustic față de cei care nu au utilizat niciodată astfel de aparate, riscul crescând cu durata de utilizare (Benson și colab., 2013). Mai mult, un studiu coreean pe 285 de pacienți cu gliom și 285 de martori cu caracteristici similare nu au prezentat relații semnificative între gliom și utilizarea telefoanelor mobile. Cu toate acestea, existența unui risc crescut nesemnificativ în rândul utilizatorilor ipsilaterali și o anumită limitare metodologică (adică posibilă reamintire și prejudecată de selecție), îi fac pe autori să sugereze necesitatea de a continua evaluarea, în special la utilizatorii cu timp mai îndelungat (Yoon și colab., 2015).
Rezultate ale studiului francez în cadrul multicentrului CERENAT, caz-martor nu a prezentat asocieri între utilizarea telefonului mobil și tumorile cerebrale atunci când comparăm utilizatorii cu non-utilizatorii, deși o asociere pozitivă semnificativă (gliomul, meningiomul) a fost evidentă la utilizatorii cu cea mai mare frecvență. atunci când se ia în considerare durata cumulată de-a lungul vieții și numărul de apeluri (gliom) (Coureau și colab., 2014).
Un studiu de cohortă elvețian bazat pe recensământ nu a sugerat relații între expunerea modelată de emițătorii radio-tv și cancerul apărut în copilărie (adică toate tipurile de cancer, leucemie, SNP) în ceea ce privește nivelurile de pericol (expus la un RF-EMF prevăzut sub 0,05 V / m, față de categoria cu cea mai mare expunere, ≥0.2V / m), deși analiza liniară expunere-răspuns cu cancerele SNP au atins semnificație statistică (corelație pozitivă) pentru toate tipurile de emițătoare. Riscul crescut de tumori ale SNP în analiza timp-eveniment nu a fost însă confirmată prin analiza frecvenței incidenței (Hauri și colab., 2014).
O meta-analiză care explorează lucrările publicate până la sfârșitul lunii martie 2014 (24 de studii, 26.846 de cazuri, 50.013 de martori ) au raportat un risc mai mare referitor la tumori intracraniene (utilizarea telefonului mobil peste 10 ani) și la locația ipsilaterală, deși autorii au indicat nevoia de a continua studiile pentru confirmarea acestei asocieri epidemiologice (Bortkiewicz și colab., 2017).
De remarcat, o re-analiză recentă (corectarea eventualelor prejudecăți) ale datelor canadiene din cadrul studiului multinațional INTERPHONE a indicat un raport de incidență de 2,2 pentru gliom (95% interval de încredere 1.3–4.1, cel mai mare cvartal al utilizatorilor de telefon față de utilizatorii ocazionali) și un risc crescut de meningiom, neurinom de acustic și tumori de glandă parotidă în relație cu utilizarea telefonului mobil (Momoli și colab., 2017). Constatarea unui risc crescut de tumori ale glandei parotide nu a confirmat concluzii dintr-un studiu anterior care nu arată relații semnificative între aceste tumori și expunere ușoară până la moderată la telefoane wireless pe mai puțin de 10 ani (Soderqvist și colab., 2012).
În ceea ce privește studiile efectuate pe animale, expunerea șoarecilor AKR / J (folosit ca model de limfom) la RF-EMF timp de 45 min / zi, 5 zile / săptămână, timp de un total de 42 de săptămâni (SAR 4,0W / kg) nu au generat diferențe în incidența limfomului și splenomegaliei între simulări și animalele  expuse (Lee și colab., 2011). Această constatare a confirmat o dovadă anterioară care atesta, la șoarecii AKR / J, lipsa efectelor din expunerea la testul cu semnale UMTS (24 ore pe zi, 7 zile pe săptămână, 0,4 W / kg SAR) (Sommer și colab., 2007).
Pe de altă parte, un studiu experimental recent a documentat efectele favorizante ale RF-EMF privind apariția cancerului la șoareci (tumori ale plămânului, ficatului, limfoame) la niveluri de expunere scăzute până la moderate (0,04 și 0,4 W / kg SAR), mult sub limitele de expunere curente (Lerchl și colab., 2015).
În cele din urmă, un studiu recent pe șobolani a sugerat că efectele RF-EMF ar putea fi mediate, cel puțin parțial, prin mecanisme epigenetice, deoarece expunerea pe termen scurt (4 h) la radiații RF de la telefonul mobil GSM a fost capabilă să afecteze modelul de metilare al genei receptorului de estrogen (ERα), care joacă un rol esențial în cancerul colorectal (Mokarram și colab., 2017).
3.1.2.    Efecte reproductive
Un studiu de cohortă longitudinal recent pe 153 de bărbați care au participat la o un studiu clinic al fertilității nu a reușit să demonstreze (prin chestionare administrate de asistentă medicală) relații semnificative între utilizarea telefonului mobil și calitatea materialului seminal (Lewis și colab., 2017).
Cu toate acestea, o analiză recentă asupra efectelor RF-EMF asupra funcției spermatozoizilor a identificat 21 din 27 de studii care au evidențiat efectele negative ale expunerii (adică motilitatea spermatozoizilor afectată, producția crescută de specii de oxigen reactiv, deteriorarea ADN-ului, niveluri reduse de anti-oxidanți) (Houston și colab., 2016)
O serie de studii cu rezultate pozitive la om (Agarwal et al., 2009; De Iuliis și colab., 2009; Erogul și colab., 2006; Falzone și colab., 2011; Fejes și colab., 2005; Gorpinchenko și colab., 2014; Wdowiak și colab., 2007; Zalata și colab., 2015) au fost puse în oglindă cu studii recente pe animale care atestă că, în urma expunerii la RF-EMF, daune asupra ADN mediate de stres oxidativ și nitrosativ, care duc la stoparea ciclului celular și apoptoză în liniile celulare spermatogene ( Solek și colab., 2017), reducerea nivelurilor testosteronului (Kesari și Behari, 2012; Kumar și colab., 2013; Sepehrimanesh et al., 2014) cu reducerea dimensiunii testiculare (Kumar și colab., 2013), supraproducție de specii reactive de oxigen (ROS) (Kesari și Behari, 2012), a întrerupt ciclul ovarian la șobolani prepuberi (adică scăderea numărului de foliculi, numărul crescut de foliculi atretici și creșteri ale nivelului indicelui apoptotic) după expunerea prenatală (Turedi și colab., 2016), concentrație mai mare de embrioni morți în stadiul de 2 celule la șoarecii expuși la EMF, comparativ cu martorii, cu o pierdere crescută de viabilitate a celulelor la blastociștii experimentali (Safian și colab., 2016).
Pe de altă parte, în ceea ce privește expunerea la RF-EMF în timpul sarcinii, un studiu recent pe animale a arătat că expunerea întregului corp la semnale diferite (SAR medii de 0,08 și 0,4 W / kg) în cazul femelelor șobolan gravide (20 h / zi din ziua de gestație 7 până la înțărcare) și a puilor de șobolan F1 (până la vârsta de 6 săptămâni) nu a generat efecte adverse asupra sarcinii și nici asupra dezvoltării animalelor (Shirai și colab., 2017).
3.1.3.    Efecte metabolice
Un studiu ocupațional amplu pe 1073 de lucrători într-o centrală electrică a arătat o corelație pozitivă semnificativă între expunerea la EMF (RF-EMF combinat și EMF cu frecvență joasă) și nivelurile serice ale colesterolului LDL, fără efecte asupra colesterolului total, HDL și trigliceridelor (Wang et al., 2016).
Observațiile preliminare la vârsta pediatrică au sugerat, de asemenea, un posibil efect al expunerii la mediu RF-EMF asupra metabolismului glucozei. Într-un grup de 159 de elevi din școlile elementare expuse la RF-EMF provenind de la stații de bază, au fost măsurate niveluri de semnificativ mai mari ale hemoglobinei glicate în sânge la copii expuși la nivel ridicat de RF-EMF (9.601 nW / cm2 la frecvența de 925 MHz), în comparație cu cei expuși la nivel scăzut de RF-EMF (1.909 nW / cm2) 6 ore pe zi, cinci zile într-o săptămână (Meo și colab., 2015).
Într-un model animal, expunerea la radiațiile telefonului mobil pentru mai mult de 15 min / zi pentru o perioadă totală de 3 luni a indus o creștere semnificativă a nivelului seric de glucoză și insulină la șobolani, în comparație cu animalele neexpuse, cu o creștere semnificativă a rezistenței la insulină (HOMA-IR) (Meo și Al Rubeaan, 2013).
Nu a fost confirmat efectul expunerii la RF-EMF asupra eliberării insulinei printr-un studiu mai recent la șobolani expuși la radiații RF (SAR 2 W / kg) 6h / zi timp de o săptămână. Același studiu a arătat totuși leziuni histologice la ficatul animalelor expuse (adică modificări inflamatorii în spațiile portal) și la pancreas (adică celule deteriorate în insula Langerhans), legate de durata expunerii (Mortazavi și colab., 2016).
Un studiu realizat pe iepuri expuși (întreg corpul) pe termen scurt la radiații de până la 1800 MHz GSM asemănătoare radiației de radiofrecvență (15 min / zi timp de șapte zile) nu au prezentat efecte asupra markerilor stresului oxidativ și asupra nivelurilor serului din glucoză, acid uric și aminotransferază, deși nivelurile colesterolului au fost semnificativ mai mari la femelele gestante expuse decât în grupurile neexpuse. Totuși, expunerea la RF pe termen scurt nu a fost însă capabilă să inducă același efect asupra colesterolului seric la femelele negestante (Kismali și colab., 2012).
In vitro, RF-EMF la 2 GHz a reușit să regleze în sus expresia genelor implicate în transportul glucozei și ciclului acidului tricarboxilic, modulând răspunsul celular (din punct de vedere al metabolismului energetic) la această formă de expunere a mediului (Lin și colab., 2016).
În cele din urmă, așa cum arată un model in vitro, RF-EMF generat de un telefon mobil GSM a fost capabil să reducă viabilitatea și rata de proliferare a celulelor stem mezenchimale umane derivate din țesutul adipos, cu defecte în funcție de durata expunerii (Shahbazi-Gahrouei et al., 2016).
3.1.4.    Efecte neurologice
Într-un model animal, expunerea creierului la RF-EMF la șobolanii adolescenți (45 min, SAR 0, 1,5 sau 6 W / Kg, 5 zile / săptămână din ziua postnatală 32–62) nu a generat nicio deficiență neurobiologică în comparație cu martorii la care s-a simulat expunerea (Stasinopoulou et al., 2016). Absența efectelor dăunătoare în urma expunerii la RF-EMF pe termen lung (2 ore pe zi, 5 zile pe săptămână, de la o vârstă de 14 zile până la 19 luni, RF-EMF cu 900MHz modulat GSM, SAR cerebral 0, 0,7, 2,5 și 10W / kg) asupra dezvoltării neurologice, învățării, abilităților și comportamentului a fost, de asemenea, prezentă la șobolanii Wistar expuși (Klose și colab., 2014).
Pe de altă parte, însă, o serie de efecte in vitro ale expunerii la RF-EMF a fost detectate pe neuroni, în special în timpul dezvoltării creierului (expunere timpurie).
Expunerea pre și postnatală la o intensitate a câmpului electric de 3,7 V / m timp de 12 ore / zi în timpul sarcinii și pentru 22 de zile după naștere legată de detectarea pierderilor de celule piramidale, la pui de 22 de zile
Expresia excesivă a proteinelor acide fibrilare gliale în regiunea CA4 a hipocampului (Stasinopoulou et al., 2016).
Într-un model murin de celule stem neuronale, creșterea duratei de expunere la RF-EMF GSM 900-MHz a scăzut semnificativ proliferarea celulelor stem - diferențierea celulelor și a celulelor în neuroni, cu efecte „devastatoare” (cum spun autorii) asupra neurogenezei (Eghlidospour et al., 2017).
Rezultate similare au fost obținute într-un alt model murin de explorare a celulelor stem neuronale brionice, în care expunerea la RF-EMF 1800 MHz la valorile specifice ale ratei de absorbție (SAR) de 4 W / kg timp de 3 zile au inhibat creșterea excesivă a numărului neuronilor diferențiați, cu exprimarea redusă a genele proneurale Ngn1 și NeuroD (Chen și colab., 2014).
Pe lângă efectele asupra dezvoltării neurologice, au fost descrise modificările funcționale ale neuronilor. Expunerea la RF-EMF 835 MHz (4,0 W / kg SAR, timp de 5 ore pe zi) a scăzut semnificativ, la șoareci, densitatea veziculelor sinaptice din butonii presinaptici ai neuronilor corticali, cu o reducere marcată a expresiei genelor I / II și a proteinelor sinaptice (Kim și colab., 2017a).
Expunerea șobolanilor masculi Sprague Dawley timp de 15 minute la un SAR de 0, 1,5, sau 6 W / kg conduce la o creștere a proteinei acide fibrilare gliale totale în corpul striat, la 1,5W / Kg, în hipocamp și în bulbul olfactiv la 6W / Kg. Animalele au prezentat o memorie redusă pe termen lung ca o consecință a astrogliozei induse de RF-EMF (Barthelemy și colab., 2016).
Implicarea mecanismelor epigenetice care afectează expresia genelor ar putea fi, de asemenea, presupusă pe baza rezultatelor unui studiu care arată, la șobolani Sprague-Dawley expuși la RF-CEM (900 MHz, 1 mW / cm2 pentru 14 sau 28 de zile, 3 ore / zi, SAR variază între 0,016 [expunerea întregului corp] și 2W / kg [cap]), memoria spațială deteriorată și o deteriorare a permeabilității barierei sânge-creier în urma activării căii mkp-1 / ERK (adică expresia mkp-1 rezultând fosforilarea ERK), în comparație cu animalele neexpuse (Tang și colab., 2015).
Șoarecii expuși la RF-EMF de 835 MHz la un SAR de 4,0 W / kg timp de 5 ore / zi pe parcursul a 12 săptămâni a arătat o inducție crescută a genelor autofagiene, cu acumularea de autolizozom în celulele neuronale. Aceste modificări au fost puse în oglindă cu deteriorarea tecii de mielină, cu animalele expuse care prezintă un comportament asemănător hiperactivității (Kim și colab., 2017b).
Interesant este faptul că posibilitatea de a avea efecte comportamentale în urma expunerii la RF-EMF a fost sugerată și la om. De fapt, într-o mare cohortă de copii și adolescenți bavarezi expuși la RF-EMF sub nivelul de referință (evaluat prin dozimetru personal), a fost documentată o asociere între expunerea măsurată la câmpurile RF din cel mai mare cvartal și apariția unor probleme de comportament (Thomas și colab., 2010).
Un studiu bazat pe cohorta națională daneză (interviuri telefonice) nu a reușit să demonstreze asocieri între utilizarea telefonului în perioada prenatală și întârzieri în dezvoltarea neurologică în rândul sugarilor cu vârsta cuprinsă între 6 și 18 luni (Divan și colab., 2011). Cu toate acestea, rezultate mai recente din același grup, au demonstrat că utilizarea telefonului mobil a fost legată de probleme de comportament la copiii cu vârsta de 7 ani (Divan și colab., 2012). Aceste rezultate au confirmat observațiile anterioare care documentau că expunerea prenatală și (deși într-o măsură mai mică), cea postnatală la telefoanele celulare a fost asociată cu modificări comportamentale la vârsta intrării în școală (Divan et al., 2008).
Un studiu de cohortă olandez (bazat pe chestionare retrospective) pe un total de 2618 subiecți nu a reușit să demonstreze relații între utilizarea celulelor materne / telefonului fără fir în timpul sarcinii și probleme de comportament la copii de 7 ani (Guxens și colab., 2013). Aceste rezultate negative nu au fost confirmate de un studiu mai recent și mai amplu pe cinci cohorte de nașteri (83.884 perechi mamă-copil), care demonstrează un risc crescut de probleme de comportament (adică hiperactivitate, neatenție) în urmașii mamelor utilizatoare de telefoane mobile în timpul sarcinii, în comparație cu cele care nu au utilizat deloc telefonul mobil. Probleme reziduale, cu toate acestea, derivă din anumiți factori de confuzie necontrolată (Birks și colab., 2017).
Un studiu de cohortă bazat pe populație a arătat recent că expunerea percepută la stațiile de bază pentru telefonul mobil a fost legată de creșterea expunerii modelate și cu apariția de simptome nespecifice și tulburări de somn (Martens și colab., 2017).
Recent, un sondaj transversal pe 2.150 de studenți retrospectiv a demonstrat o creștere a numărului subiecților care manifestă dureri de cap, oboseală și tulburări somn la utilizatorii de telefoane mobile, cu o relație doză-răspuns. Același studiu a arătat asocieri limitate cu vecinătatea stațiunea de bază și lipsa relațiilor cu nivelurile EMF școlare măsurate (Durusoy și colab., 2017).
Efectele pe termen lung ale expunerii la RF-EMF asupra progresiei bolii Alzheimer a fost studiată pe un model animal (șoareci de 5xFAD), arătând că 1950-MHz RF-EMF la un SAR de 5,0 W / kg timp de 2 ore / zi, iar 5 zile / săptămână timp de 8 luni am îmbunătățit deficitele cognitive la animalele expuse și că această constatare a fost pusă în oglindă cu o creștere a metabolismului glucozei în regiunile hipocampului și amigdalei din creier, în comparație cu șoarecii la care s-a simulat expunerea (Son și colab., 2017). Constatarea efectelor pozitive ale expunerii la RF-EMF pe modelele de animale asupra bolii Alzheimer confirmă observațiile anterioare (Banaceur și colab., 2013; Jeong și colab., 2015).
La oameni, un studiu de cohortă retrospectiv danez a raportat scăderea riscului de spitalizare pentru boala Alzheimer cu 30–40% la bărbații care au un abonament la telefonul mobil de 10 ani sau mai mult (Schuz et al., 2009) și un alt sondaj prospectiv a descris la grup de participanți mai în vârstă cu declin cognitiv legat de vârstă, performanțe pozitive (inclusiv memorie și atenție) la cei care au fost utilizatori frecvenți de telefoane mobile (Ng et al., 2012). Cu toate acestea, constatările epidemiologice care leagă un profil cognitiv mai bun de utilizarea telefonului mobil ar putea fi expresia unei asocieri cauzale sau de consecutivitate, iar o meta-analiză care explorează efectele unei expuneri pe termen scurt la RF-EMF pentru performanțele cognitive umane a exclus prezența unui impact pozitiv semnificativ (Barth și colab., 2012). O meta-analiză mai recentă asupra consecințelor câmpurilor electromagnetice emise de telefoanele GSM pe memoria de lucru la om nu au găsit nicio diferență între subiecții expuși la RF-EMF și cei asupra cărora s-a simulat expunerea, arătând nevoia unor studii ulterioare (Zubko și colab., 2017).
3.1.5.    Efecte microbiologice
În colonii izolate din microbiota pielii umane (gen Staphylococcus) modelul de creștere microbiană după expunerea s-a intensificat sau a fost suprimat, ceea ce demonstrează un posibil efect perturbator al RF-EMF. Rezultatele acestui studiu preliminar indică, de asemenea, un posibil rol jucat în răspunsurile înregistrate de expunerea istorică individuală la RF- EMF și stilul de viață (Crabtree și colab., 2017).
După cum arată un studiu recent asupra culturilor de Listeria monocytogenes și Escherichia coli la care s-a simulat expunere la un telefon mobil GSM 900 MHz sau la un router WiFi de 2,4 GHz, RF-EMF este capabil să inducă rezistența la antibiotice pentru aceste microorganisme (Taheri și colab., 2017).
Acest studiu extinde observațiile anterioare pe susceptibilitatea la antibiotice a Klebsiella pneumoniae expusă unui router wi-fi obișnuit, care a arătat o scădere a sensibilității microbiene la toate antibioticele testate după 8 h de expunere, după o creștere inițială tranzitorie a sensibilității după 4,5 ore (Taheri și colab., 2015).
Mai mult, s-a demonstrat o rezistență la mai multe medicamente la bacterii precum Bacillus și Clostridium spp. supraviețuind în apropierea stațiilor de bază  în telecomunicații. (Adebayo și colab., 2014).
3.2.    Posibile efecte specifice ale expunerii la unde milimetrice și  rețele5G
Undele milimetrice (MMW) sunt caracterizate printr-un interval de la 30 până la 300 GHz și constituie o bandă de frecvență extrem de ridicată a RF-EMF.
Se preconizează (deși nu este pe deplin demonstrat) că dispozitivele care utilizează MMW vor funcționa cu putere redusă și, datorită adâncimii de pătrundere reduse a radiațiilor, expunerea ar trebui să implice numai țesuturile periferice.
Cu toate acestea, în principal datorită puterii reduse, această tehnologie necesită o densitate mare de celule mici și este de așteptat o proliferare a dispozitivelor. Această combinație de factori va crește șansa de expunere la RF-EMF a omului.
Mai mult, presupunând, de asemenea, ipotetic că rețelele 5G nu vor crește nivelul de expunere în mediul uman atunci când vor fi pe deplin operaționale, în prima etapă a implementării 5G (adică cel puțin câțiva ani) rețelelor 5G vor funcționa în paralel cu sistemele mobile actuale, cu o creștere globală inevitabilă a nivelului expunerii.
În ciuda faptului că MMW au fost sugerate pentru aplicații biomedicale (Zhadobov și colab., 2015) (având în vedere și efectele hipoalgezice ale acestora (Radzievsky și colab., 2001; Usichenko și colab., 2006; Usichenko și colab., 2003; Ziskin, 2013)), dovezi preliminare specifice au arătat că expunerea frecventă la peste 30 GHz ar putea modifica expresia genelor (Habauzit și colab., 2014; Le Quement și colab., 2012; Le Quement și colab., 2014; Millenbaugh et al., 2008; Soubere Mahamoud et al., 2016), crește temperatura pielii (Zhadobov și colab., 2015), stimulează proliferarea celulară (Li și colab., 2010; Li și colab., 2014), modifică funcțiile membranei celulare (Cosentino și colab., 2013; Di Donato și colab., 2012) și sistemele neuro-musculare (Alekseev și colab., 2010; Alekseev și colab., 1997; Gordon et al., 1969; Khramov și colab., 1991; Pakhomov și colab., 1997; Pikov și colab., 2010; Shapiro și colab., 2013).
Deși efectele expunerii sunt limitate la țesuturile superficiale, efectele sistemice nu pot fi excluse, din cauza iradierii vaselor cutanate și țesuturile înconjurătoare (Alekseev și Ziskin, 2009). Această ipoteză pare să fie confirmată, într-un model animal, prin eliberarea de mediatori care activează macrofagul în plasmă după expunerea la unde milimetrice de 35 GHz la 75 mW / cm2 (Sypniewska et al., 2010).
La celulele pielii umane, expunerea la MMW (60,4 GHz) cu o densitate de putere incidentă de 20 mW / cm2 (corespunzând maximului densității de putere incidentă autorizată pentru utilizare publică) este în măsură să modifice funcția reticulului endoplasmic (Le Quement și colab., 2014) și, în cazul keratinocitelor , expresia (Habauzit și colab., 2014; Soubere Mahamoud et al. 2016) genelor implicate în comunicarea celulară și homeostazie a reticulului endoplasmatic (Soubere Mahamoud et al., 2016).
S-a demonstrat, în culturi de keratinocite umane, că expunerea la 20 mW / cm2 conduce la o expresie diferențială a 665 gene și că acest efect nu a fost complet legat de efectele termice ale MMW. Potrivit autorilor acestui studiu, „numărul mare de genele modificate (665) arată că limita curentă ICNIRP este probabil prea permisivă pentru a preveni răspunsul biologic”) (Habauzit și colab., 2014).
Unele dovezi sugerează că expunerea MMW în sine aparent fără efecte directe asupra expresiei genice (Habauzit și colab., 2014; Koyama et al., 2016). Cu toate acestea, modularea expresiei genice este posibilă în caz de homeostază celulară perturbată, așa cum s-a demonstrat la keratinocitele umane tratate cu un inhibitor al glicolizei (2-deoxiglucoză), în care MMW a modificat expresia a șase gene (SOCS3, SPRY2, TRIB1, FAM46A, CSRNP1 și PPP1R15A) implicate în semnalizarea celulelor / căi de transducere și factori de transcripție de codificare sau inhibitori ai căi de citokine, cu îngrijorări cu privire la posibile consecințe negative pe termen lung ale efectelor expunerii la MMW asupra celulelor metabolice stresate (Soubere Mahamoud et al., 2016).
La șobolanii expuși in vitro la 35GHz MMW la 75mW / cm2, a fost înregistrată o expresie macrofagă crescută a mai multor proteine asociate cu inflamarea, stresul oxidativ și metabolismul energetic (Sypniewska și colab., 2010), ceea ce face ca efectele sistemice să fie secundare expunerii.
MMW sunt, de asemenea, capabile să promoveze sinteza matricei extracelulare și proliferarea celulară în condrocite (Li și colab., 2010; Li și colab., 2014), stimulând metabolismul lor energetic și sinteza proteinelor probabil prin afectarea canalului electrosensibil K (+) (Li și colab., 2014).
În schimb, au fost ale expunerii la MMW descris în cazul liniei celulare cu leucemie eritromieloidă cultivată K562, cu o îmbunătățire a căii aerobice glicolitice și fără creștere semnificativă a morții (Beneduci și colab., 2007). Efectele antiproliferative au fost, de asemenea, arătate la alte linii celulare tumorale stabile la om (probabil prin absorbția MMW în apă) (Chidichimo și colab., 2002), celule dar nu în celulele  RPMI 7932 al melanomului pielii umane (Beneduci, 2009), fibroblastul normal al pielii umane (NB1RBG) și celulele glioblastomului uman (A172) (Yaekashiwa et al., 2017).
Au fost făcute observații in vitro asupra spermatozoizilor criogenați umani au demonstrat o fracție crescută de spermatozoizi mobili în urma expunerii la MMW (0,03mW / cm2), fără afectarea integrității membranei și a stării cromatinei nucleare (Volkova și colab., 2014).
În modelele animale, s-a demonstrat că expunerea acută la MMW (60 GHz timp de 6 min) ar putea genera leziuni oculare (atât ale pleoapelor, cât și ale globilor oculari) la iepuri (Kojima și colab., 2009). Aceste descoperiri confirmă un raport anterior asupra șobolanilor care prezintă modificări ale cristalinului induse de MMW care predispun la dezvoltarea cataractei (Prost și colab., 1994). Cu toate acestea, datele privind efectele oculare ale MMW sunt controversate. De fapt, alte observații au arătat acea singură (8 ore) sau repetată (cinci expuneri separate de 4 ore în zile consecutive) expunerea la radiații de 60 GHz la 10 mW / cm2 nu a provocat leziuni oculare la iepuri și primate neumane (Kues și colab., 1999), și asta expunerea la radiații de 60 gigaherți (GHz) timp de 24 h la 1 mW / cm2 nu a fostă capabilă să inducă genotoxicitate în celulele ochilor umani (Koyama și colab., 2016).
Studiile efectuate pe modele animale sugerează rezultatele neurologice în urma expunerii la MMW, în termeni de modificări EEG secundare reacțiilor de stres induse de MMW diminuate (datorită creșterii temperaturii pielii) (Xie et al., 2011) și alterarea funcțiilor neuronale și neuromusculare (Alekseev și colab., 2010; Alekseev și colab., 1997; Gordon și colab., 1969; Khramov și colab., 1991; Pakhomov și colab., 1997; Pikov și colab., 2010; Shapiro și colab., 2013).
În cele din urmă, efectele microbiologice ale expunerii la MMW au fost și ele explorate.
Expunerea E. Coli la 99 GHz timp de 1 oră nu a afectat viabilitatea bacteriilor și caracterizarea coloniei. După o expunere de 19 ore, numărul de colonii care formează unități au fost ușor crescute (jumătate din ordinea de mărime mai mare) în comparație cu suspensiile martor la care s-a simulat expunerea, în absența efectelor asupra activității metabolice bacteriene (Cohen și colab., 2010). Câteva alte observații arată o creștere bacteriană modificată și activitate (scăzută) în urma expunerii la MMW (Torgomyan și Trchounian, 2015), care ar putea afecta pozitiv sensibilitatea microorganismelor pentru substanțe chimice active, inclusiv antibiotice (Bulgakova și colab., 1996; Soghomonyan și colab., 2016; Tadevosyan și colab., 2008; Torgomian și colab., 2013; Torgomyan et al., 2012; Torgomyan și colab., 2011; Torgomyan și Trchounian, 2015). O recenzie recentă a sugerat că aceste efecte ar putea fi independente de efectul termic al MMW, acționând în principal asupra membranei plasmatice bacteriene, a genomului și a căilor metabolice (Soghomonyan și colab., 2016).
4.    Concluzii
Dovezile despre proprietățile biologice ale RF-EMF continuă să se adune și, deși sunt în unele cazuri încă preliminare sau controversate, indică clar existența mai multor niveluri de interacțiune între EMF de înaltă frecvență și sistemele biologice și posibilitatea unor efecte oncologice și non-oncologice (în principal reproductive, metabolice, neurologice, microbiologice).
Au fost de asemenea înregistrate efectele biologice la nivelurile de expunere sub limitele de reglementare, ceea ce duce la creșterea îndoielilor cu privire la siguranța reală a standardelor ICNIRP utilizate în prezent (Habauzit și colab., 2014; Redmayne, 2016; Starkey, 2016).
Preocupări particulare derivă din densitatea pe scară largă (și care se dezvoltă rapid) a dispozitivelor și antenelor wireless (de asemenea, având în vedere viitoarele rețele 5G), din sensibilitatea crescută la RF-EMF la copii (Meo și colab., 2015; Redmayne, 2016; Redmayne și Johansson, 2015; Sangun și colab., 2015) și din efectele RF-EMF la nivel celular și molecular, în special în ceea ce privește capacitatea de promovare a proceselor oxidative (Friedman și colab., 2007; Kazemi și colab., 2015; Kesari și Behari, 2012), deteriorare a ADN-ului (Duan și colab., 2015; Solek și colab., 2017), modificări ale expresiei genice (Chen și colab., 2014; Habauzit și colab., 2014; Kim și colab., 2017a; Le Quement și colab., 2012; Le Quement și colab., 2014; Lin et al., 2016; Millenbaugh et al., 2008; Soubere Mahamoud et al., 2016) și influența asupra dezvoltării celulelor stem (Chen și colab., 2014; Eghlidospour et al., 2017; Shahbazi-Gahrouei et al., 2016).
Mecanisme epigenetice care modulează expresia genelor în urma expunerii la substanțele toxice din mediul înconjurător sunt frecvent implicate în patogeneza unui număr de boli cronice, în principal în cazul unei expuneri precoce care determină efectele dezvoltării și debutul unor boli cronice ulterior în timpul vieții (Bianco-Miotto și colab., 2017; Pasăre, 2007; Di Ciaula și Portincasa, 2014). De remarcat, epigenomul pare de asemenea, să aibă un rol relevant în urma expunerii la RF-EMF, care este capabilă să producă modularea micro-ARN (Dasdag și colab., 2015a, b), remodelarea cromatinei și modificarea proceselor de reparare a ADN-ului (Belyaev și colab., 2009; Markova și colab., 2005) și să afecteze modelul de metilare al ADN (Mokarram și colab., 2017).
Sunt necesare urgent alte studii experimentale și epidemiologice pentru a explora mai pe larg și pe deplin efectele asupra sănătății omului  cauzate prin expunerea la frecvențe RF-EMF generice sau specifice (adică MMW) la diferite grupe de vârstă și cu densitatea de expunere în creștere.
Cu toate acestea, subestimarea relevanței rezultatelor disponibile (în special cele in vitro și din modele animale) nu par a fi acceptabilă din punct de vedere etic, după cum s-a observat raționamentul în termeni de prevenție primară, „echivalează cu acceptarea faptului că un potențial efect periculos al unui agent de mediu poate fi evaluat doar a posteriori, după ce agentul a avut timp să-și provoace efectele nocive” (Tomatis, 2002).
Rezultatele deja disponibile ar trebui să fie suficiente pentru a invoca respectarea principiului precauției (Hau și colab., 2014; Lo, 2009) luând in considerare numărul mare de subiecți implicați în această formă de expunere a mediului înconjurător și clasificabili drept „vulnerabili” (Bracken-Roche și colab., 2017), și posibile interacțiuni între expuneri multiple și eterogene, depășind abordarea cu un singur poluant cu măsurarea dozei interne absorbite de poluanți multipli (conceptul de expunere (Wild, 2012)).
În ceea ce privește principiul OMS „sănătate în toate politicile”, dezvoltarea de noi rețele de comunicații RF-EMF ar trebui să fie pus în oglindă cu implicarea adecvată și activă a instituțiilor publice în domeniul sănătății mediului, printr-o revizuire a limitelor de expunere existente și prin politici care vizează reducerea nivelului de risc la populația expusă.
Pe de altă parte, o cunoaștere adecvată a fiziopatologiei, a mecanismelor care leagă expunerea la RF-EMF de riscul pentru sănătate ar trebui să fie de asemenea utile în practica clinică actuală, în special în ceea ce privește dovezi care indică rolul factorilor extrinseci ca factori favorizanți importanți pentru riscul de cancer (Wu și colab., 2016) și pentru creșterea epidemiologică progresivă a  bolilor necontagioase (Pruss-Ustun și colab., 2017).