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CEM 50Hz et stress oxydatif: une hypothèse (1995-2005)

CEM 50Hz et stress oxydatif: une hypothèse (1995-2005)

 

Rapports d'activités

2001-2005

V.Seutin & A. Boland

Some epidemiological studies reported an association between ELF EMF (1-100 Hz) exposure and neuro-degenerative disorders. In addition, free radical-induced oxidative aggression participates in tissue damage associated with such neuro-degenerative diseases. Once produced in excess, the free radicals can alter many cell constituents and lead to cell death. Our laboratory has performed experiments in order to determine whether ELF EMF might have some effect on cultured brain cells when coupled with free radical-induced cell aggression (oxydative stress).

We have shown (A. Boland, Bioelectromagnetics, 2002, 23:97-105) that, when cultured cerebral cells are exposed to high-intensity (2.5 - 5 mT) intermittent EMF (IEMF) in addition to oxidative stress induced by nitric oxide (NO), a significant increase of cell death, ranging from 11 % to 23 %, occurs. The cause of this augmentation is yet to be identified.

When NO is produced, it can react with another free radical: the superoxide anion (O 2- °), to yield the formation of peroxynitrite (ONOO - ), another oxidative compound able to kill cells. Therefore, in order to know whether EMF is able to modulate peroxynitrite-induced cytotoxicity, we incubated cultured hippocampal cells in the presence of SIN-1, a ONOO - donor, in combination with 50 Hz uninterrupted (UEMF) or IEMFs (0 - 5 mT).

From our data, it appears that, when used alone, EMF are not deleterious to neurons. However, in specific experimental conditions (high intensity interrupted EMF in combination with an oxidative stress), cell mortality may increase. Toxicity can vary according to the type and the intensity of EMF used. It is impossible however, from the data obtained so far on cultured nerve cells, to conclude a potential toxicity of EMFs on human beings and further experiments need to be performed to understand the mechanism of action of ELF EMFs and to determine their effects in vivo

Quelques études épidémiologiques ont mis en évidence une association entre l'exposition à des champs électromagnétiques EBF (1-100 Hz) et des pathologies neurodégénératives. En outre, des agressions oxydantes induites par les radicaux libres participent aux dommages tissulaires associés à de telles maladies. Une fois qu'ils sont produits en excès, les radicaux libres peuvent altérer beaucoup de constituants cellulaires et entraîner la mort cellulaire. C'est la raison pour laquelle notre laboratoire a effectué des recherches afin de déterminer si les champs électromagnétiques EBF pouvaient avoir des effets sur des cellules cérébrales en culture en combinaison avec une agression cellulaire induite par des radicaux libres (stress oxydatif).

Nous avons montré (A. Boland, Bioelectromagnetics, 2002, 23:97-105) que, quand les cellules cérébrales en culture étaient exposées à des champs électromagnétiques intermittents de forte intensité (2.5 - 5 mT) en plus d'un stress oxydatif induit par de l'oxyde nitrique (NO), il se produit une augmentation significative de mort cellulaire, allant de 11 à 23%. Les causes de cette augmentation restent à découvrir.

Quand le NO est produit, il peut réagir avec un autre radical libre, l'anion superoxyde (O2-°) , entraînant la formation de peroxynitrite (ONOO-), un autre composant oxydant capable de tuer les cellules. Par conséquent, afin de savoir si les champs électromagnétiques sont capables de moduler la cytotoxicité induite par le peroxynitrite, nous avons incubé des cellules d'hippocampe en culture en présence de SIN-1, un donneur de ONOO-, en association avec des champs électromagnétiques 50 Hz ininterrompus ou intermittents (0 - 5 mT).

A partir de nos données, il apparaît que les CEM, seuls, ne sont pas nuisibles pour les neurones. Toutefois, dans des conditions expérimentales particulières (CEM intermittent de haute intensité combiné à un stress oxydatif), la mortalité cellulaire peut augmenter. Cette toxicité peut varier selon le type et l'intensité du CEM utilisé. Il est toutefois impossible à partir des résultats obtenus à ce jour sur des cellules nerveuses en culture de conclure à une toxicité potentielle des CEM sur l'être humain, et d'autres expérimentations doivent être réalisées afin de comprendre les mécanismes d'action des CEM de fréquence extrêmement faible et de déterminer les effets in vivo.

1999-2000

V.Seutin & A. Boland

Nos précédents travaux ont montré que l'utilisation d'un champ électromagnétique (CEM) intermittent ("1 min ON + 1 min OFF, répété 10 fois ) induit une augmentation de 200 % d'un marqueur général du stress dans les cellules (c-fos). En raison du fait que ce marqueur peut induire diverses réponses cellulaires lorsqu'il est activé, nous avons tenté, d'une part de déterminer l'effet d'une application répétée d'un tel CEM intermittent ("1 min ON + 1 min OFF, répété 10 fois toutes les 2 heures, 6 fois par jours durant 48 heures) sur des cultures de cellules cérébrales et, d'autre part, d'évaluer l'effet du même CEM en combinaison avec un stress oxydatif induit par un radical libre, le monoxyde d'azote (NO).

Les résultats ont montré que :

1. L'exposition de cellules cérébrales en culture à différentes intensités (0 à 5 mT) de CEMs intermittents ne produit aucune modification de la mortalité cellulaire. Il semble dès lors que, par eux-mêmes, de tels CEMs ne sont pas préjudiciables à la survie des cellules cérébrales en culture.

2. Les résultats obtenus lorsque les cellules sont exposées simultanément aux CEMs intermittents (0 à 5 mT) et au stress oxydatif induit par le NO ont montré que les intensités les plus faibles (0 - 0.45 mT) n'ont aucune influence sur la mortalité cellulaire. Toutefois, pour des intensités plus importantes (2.5 - 5 mT), nous observons une augmentation significative de la mort cellulaire variant de 11 % à 23 %. La cause de cette augmentation reste à découvrir.

Il semble dès lors que, dans nos conditions expérimentales, les CEMs EBF ne sont pas nocifs vis-à-vis des cellules in vitro sauf si un stress est déjà présent. Il est cependant impossible, à partir des résultats obtenus sur cultures cellulaires de neurones, d'extrapoler la toxicité des CEMs aux êtres humains et d'autres expériences doivent être réalisées afin de comprendre le mécanisme d'action des CEMs EBF et de déterminer leurs effets in vivo.

Publications

Boland, A., Delapierre, D., Mossay, D., Dresse, A. and Seutin, V. (2002). Effect of intermittent and continuous exposure to electromagnetic fields on cultured hippocampal cells. Bioelectromagnetics 23 , 97-105.

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Dernière mise à jour le 06/06/2017

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