Na esfera física, matéria e energia interagem entre si de muitas formas e níveis


Efeitos sobre a barreira hematoencefálica



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Efeitos sobre a barreira hematoencefálica
A barreira hematoencefálica (BHE) tem uma função muito importante em mamíferos, ao promover uma barreira seletiva entre o suprimento externo de sangue ao cérebro e seu meio interno (fluido extracelular). Esse sistema único e complexo envolve membranas vasculares e células de sustentação do cérebro (glia), e provê uma espécie de filtro seletivo que evita que substâncias indesejadas que circulam no sangue (e que poderiam ter efeitos tóxicos nos neurônios, por exemplo) entrem no meio interno do cérebro. Deste modo, qualquer coisa que enfraqueça ou abra os controles da BHE pode ser potencialmente danosa à saúde do cérebro.
Os primeiros estudos sobre BHE e campos eletromagnéticos surgiram em 1977, e sugeriam que a irradiação de ratos com RF em níveis abaixo dos atuais padrões de segurança causariam um detrimento à permeabilidade seletiva da BHE. Estes estudos utilizaram uma metodologia padronizada para detectar variações de permeabilidade, usando pigmentos hidrossolúveis ou compostos de radionuclídeos que normalmente não atravessam a barreira.
Pesquisas publicadas mais recentemente pelo grupo de Salford na Suécia (1993) com uma série de mais de 1.600 ratos, mostraram que a BHE mudou sua permeabilidade à albumina, uma proteína comum existente no sangue, mas não ao fibrinogênio, imediatamente após serem irradiados por duas horas ao longo de 7 e de 14 dias com sinais de GSM de 900 MHz.
Esta pesquisa recebeu muita pressão para ser encoberta e provocou um grande alerta na imprensa e no público em geral. Mais tarde Salford tentou demonstrar indiretamente que a albumina que passou pela BHE e que se acumulou ao redor dos neurônios no fluido extracelular da coluna vertebral e do cérebro, levaria a lesões e à morte neuronal em várias áreas do cérebro (Salford 2003), e que essas lesões poderiam ser responsáveis por um déficit na memória observada em pequenos grupos de ratos irradiados (Nittby et al, 2008). Além disso, o mesmo grupo de pesquisa sugeriu haver uma relação dose-efeito entre o nível de exposição, medido por uma SAR de 0,1 a 1,2 W/m² e o aumento da permeabilidade à albumina, a qual poderia ser responsável pela morte neuronal (Eberhardt et al 2008).
De acordo com Swicord & Balzano, desde 1990 algo como 52 trabalhos investigaram experimentalmente os possíveis efeitos do RF sobre a ruptura da permeabilidade da BHE. Depois de agrupar os múltiplos resultados da mesmo laboratório em 29 estudos únicos, o resultado apontou que 11 estudos não conseguiram demonstrar tais efeitos, 10 reportaram algum tipo de efeito térmico e 8 reportaram outros efeitos, possivelmente efeitos não térmicos (27,5%). Os níveis de irradiação empregados variaram largamente entre os estudos e não foram documentados ao nível tecidual, tornando difícil a comparação entre os trabalhos. Além disso, a maioria dos trabalhos não foi controlada o suficiente para rejeitar outros possíveis fatores presentes durante o estudo, tais como manipulação do estresse ou traumas na cabeça, que são conhecidos por afetarem a BHE.

A explicação mais plausível para os 8 estudos remanescentes é que eles também seriam devidos a efeitos térmicos. Por exemplo, foi demonstrado por Sutton & Carrol (1997) que a elevação gradual da temperatura do cérebro a 40ºC ocorreu durante uma exposição típica de ratos ao RF, devido ao crânio com ossos finos e ao pequeno tamanho desses animais, causando um aumento na permeabilidade da BHE. Esse efeito era diminuído por uma perfusão do cérebro com sangue resfriado. Merrit et al (1978) compararam os efeitos na BHE causados pelo aumento da temperatura por um jorro de ar quente incidindo sobre o crânio de animais, com a exposição ao RF, e obtiveram efeitos similares. Mais recentemente, Fritz et al (1997) e Ohmoto et al (1996) demonstraram experimentalmente que o aumento de temperatura causado pelo aquecimento do tecido cerebral pela RF poderia ser em sua maior parte a explicação para a ruptura da BHE em ratos.


Com uma exceção, os efeitos sobre a BHE não foram pesquisados em animais maiores, como cachorros, gatos ou macacos, que têm configurações cranianas mais próximas das humanas. Como a temperatura do crânio de seres humanos não muda consideravelmente quando se utiliza um telefone celular por vários minutos, como foi confirmado por estudos que utilizaram imagens funcionais obtidas por tomografia PET, não é esperado que ocorra um efeito danoso de ruptura da BHE em seres humanos.
Indução e Promoção de Câncer
Os estudos experimentais in vivo de teratogenicidade (indução e promoção de tumores ou/e neoplasias sanguíneos, tais como leucemias) representam, obviamente, uma importante linha de questionamento, uma vez que essa possibilidade dos efeitos da exposição ao RF de longo prazo abaixo dos níveis de segurança é uma das mais temidas. Isso ocorreria possivelmente devido a quebras do DNA, formação de micronúcleos, etc., induzidos por essa radiação. Esses estudos in vivo, que em sua grande maioria são realizados com pequenos roedores de laboratório, empregam varias técnicas para determinar a atividade biológica de tumores, os efeitos sobre o material genético, etc., semelhantes às relatadas na seção anterior, sobre estudos in vitro. Podem ser utilizados tanto animais sem antecedentes de tumores (estudos esses denominados de indução), quanto animais com tumores previamente induzidos por agentes cancerígenos conhecidos (promoção). A ocorrência de predecessores moleculares intracelulares de desenvolvimento de tumores é outra linha possível de pesquisa.
Inicialmente, deve se admitir que somente efeitos não-térmicos putativos da RF seriam associados à teratogênese experimental em animais, devido ao fato conhecido de que a hipertermia normalmente não aumenta o desenvolvimento de tumores (Dewhirst et al 2003). Um dos primeiros estudos experimentais em animais nessa linha foi amplamente divulgado (Chou et al, 1992) e relatou um pequeno aumento na incidência de tumores em geral em ratos irradiados por dois anos com RF. Os autores consideraram que esses resultados poderiam não ser biologicamente significantes, uma vez que a sobrevivência dos animais não foi afetada. Outro estudo de grande repercussão na época foi conduzido por Repacholi et al (1997) na Austrália, e encontrou uma incidência maior de folículos linfossômicos em camundongos transgênicos expostos ao RF por 18 meses.
A esta altura, uma revisão da literatura sobre a indução e a promoção de câncer realizada pelo mesmo autor principal (Repacholi, 1997), concluiu que a situação era muito contraditória e inconsistente, e que mais pesquisas eram necessárias. Surgiram, porém, vários questionamentos metodológicas em relação aos parâmetros de exposição utilizados nesses primeiros estudos, e diversos estudos de replicação, como Utteridge et al. (2002) e Oberto et al (2007) não conseguiram confirmar estes resultados.
Outra investigação foi realizada por Anghileri et al. (2005), que relataram que a exposição à RF em ratos aumentou a sua mortalidade, supostamente por produzir alterações de cálcio intracelular devidas a efeitos não-térmicos, como um possível fator desencadeante. Seus resultados, entretanto, não puderam ser confirmados ou replicados por outros pesquisadores, uma vez que não deram quaisquer informações sobre os níveis de exposição, e por terem utilizado um pequeno número de animais no grupo experimental.


Seguindo a sugestão de Repacholi, foram realizadas diversas outras investigações experimentais nos anos seguintes, de modo que, em outra revisão da literatura realizada por este autor em co-autoria com Elde, em 2003, concluiu que "o peso da evidência de 18 estudos mostra que a exposição à energia de RF em baixo nível e em longo prazo não afeta a sobrevivência e a incidência de câncer em mamíferos de laboratório.".
A despeito dessa inequívoca constatação, os primeiros resultados da indução de câncer em animais continuaram a provocar uma enxurrada de outros estudos nos anos seguintes. Segundo a revisão de Swicord & Balzano (2009), 40 desses estudos foram publicados desde 1990. O tempo de exposição variou de algumas semanas a mais de dois anos, e a maioria dos estudos investigou a exposição contínua (20 a 22 horas por dia, 7 dias por semana) para as frequências de RF mais usadas nas comunicações móveis, com várias frequências e modulações de amplitude. A densidade de potência e SAR empregados na maioria dos estudos foram semelhantes às geradas por aparelhos de telefone celular perto da cabeça (1 a 4W/m2).

Apesar de ter utilizado SARs e tempos de exposição muito acima dos que usuários normais de telefonia celular estão submetidos, em termos de duração acumulada ao longo de uma vida, e tendo em conta as distribuições de RF completamente diferentes no crânios de animais experimentais, em comparação com os humanos, 92,5% dos estudos não mostraram nenhum efeito significativo sobre formação do tumor.




Sobrevivência de longa duração

Como nenhum impacto significativo em curto prazo de RF em animais pode ser confirmado, com exceção dos devidos ao intenso aquecimento do corpo e do cérebro RF, outros estudos investigaram os efeitos de exposição RF em níveis mais baixos. Em vez de procurar alterações específicas nos sistemas e órgãos, eles investigaram os efeitos prejudiciais em termos de longevidade reduzida, comparando-os aos animais não–expostos (grupo controle). Foi empregada Irradiação de RF crônica contínua de baixo nível, ou seja, simulando condições similares às dos organismos que vivem perto de estações rádio-base. A sobrevida média dos grupos irradiados dos animais não foi afetada em 95,8% (23 em 24 estudos), portanto, os efeitos não térmicos não puderam ser demonstrados a este nível.




Pesquisa Latino- Americana

Como esperado, encontramos apenas alguns poucos estudos publicados com RF em animais, em revistas nacionais ou internacionais revisadas por pares, todos de pesquisadores do mesmo estado brasileiro (Rio Grande do Sul).


Ribeiro et al (2007) pesquisaram os efeitos da exposição subcrônica a uma RF de 8 GHz emitida por 1 hora diária durante 11 semanas por um telefone celular GSM convencional sobre a função testicular em ratos adultos. Nenhuma diferença estatisticamente significativa foi encontrada para a temperatura retal mensurada antes e após o período de exposição, o peso dos testículos e epidídimos, os níveis de peroxidação lipídica nesses órgãos, a testosterona sérica total e a contagem de espermatozóides nos epidídimo, a fase de retenção e maturação de espermátides nos estágio sIX-X, infiltração intersticial, vacuolização celular e células gigantes multinucleadas. Os autores concluíram que a exposição não prejudica a função testicular de ratos adultos.


Ferreira et al (2006a) investigaram a ocorrência de danos cromossômicos em leucócitos em filhotes de ratos expostos intra-útero a baixos níveis de RF, como os utilizados na comunicação celular por GSM, utilizando o teste de micronúcleos. A atividade de enzimas antioxidantes, níveis totais de radicais de sulfidrila, proteínas do grupo carbonila e as espécies de ácido tiobarbitúrico foram avaliadas no sangue periférico e no fígado. Os autores observaram um aumento significativo da ocorrência de micronúcleos, mas nenhuma alteração no metabolismo oxidativo, concluindo, deste modo, que a RF teria potencial genotóxico em embriões de ratos expostos durante a embriogênese, mas com nenhum mecanismo explicável.
O mesmo grupo (Ferreira et al, 2006b) investigou o efeito da exposição aguda de RF sobre enzimas antioxidantes, lipídeos não-enzimáticos de defesa e o dano oxidativo de proteínas no córtex frontal e no hipocampo de ratos, através da realização de análises do malonildialdeído (MDA), carbonila lipídico e danos de proteínas oxidativas, respectivamente. Não ocorreram alterações em lipídeos e danos de proteínas, e também nos mecanismos de defesa não-enzimáticos no córtex frontal ou o hipocampo.
Conclusões

Os efeitos da RF parecem ser significativos apenas quando o aquecimento dos tecidos internos é alcançado em temperaturas mais elevadas, ou seja, quando o SAR e as densidades de energia eletromagnética estão muito acima dos limiares de segurança. Abaixo destes níveis nenhum aquecimento significativo ocorre, especialmente na cabeça bem protegida do ser humano.
Era de se esperar que os efeitos observados e consistentes em animais pudessem ser explicados com base em supostos efeitos não-térmicos. Entretanto, a conclusão geral, após 20 anos de estudos de experimentação animal, é que nenhum efeito nesse sentido pode ser demonstrado até agora. Há uma ausência notável e consistente de efeitos da RF em animais intactos, pelo menos em níveis de RF abaixo dos padrões internacionais. Os poucos estudos que examinaram de forma mais bem controlada efeitos não-térmicos sobre a ruptura da permeabilidade da BHE, a indução e promoção do câncer e a sobrevida global à exposição crônica à RF concluíram por sua não existência ou que os mesmos poderiam ser explicados por efeitos térmicos não controlados.


Em suma, no que se diz respeito aos possíveis mecanismos de interação dos campos de RF, tanto in vitro e em estudos experimentais in vivo, os autores e instituições que revisaram criticamente a totalidade da literatura publicada e respeito (e.g., Swicord & Balzano, 2009 e ICNIRP, 2009), pode ser concluído que:


"A análise do banco de dados como um todo, considerando tanto a proposta de teorias físicas e os resultados de mais de 1700 publicações nos leva a concluir que não pode ser encontrado nenhum efeito não-térmico de nível baixo entre 150 MHz e 150 GHz , sendo extremamente improvável encontrar tais efeitos entre 10 MHz e 300 GHz”.



Estudos em Saúde Humana



Estudos experimentais em seres humanos


Têm sido expressadas muitas preocupações sobre as possíveis interações de RF com vários sistemas de órgãos humanos, tais como os sistemas nervoso, circulatório, reprodutivo e endócrino, particularmente as emitidas pelos aparelhos de comunicação sem fio, como telefones móveis (IEGMP, 2000). Uma forma de investigar as relações de causalidade nesta área é a realização de experimentos com seres humanos voluntários, em circunstâncias controladas (os chamados estudos de provocação). A maioria desses experimentos usa exposições a campos de RF a curto e médio prazo, dentro da mesma faixa de frequência e em níveis iguais ou abaixo dos padrões de segurança, de modo a excluir os efeitos térmicos. Portanto, eles assumem que os efeitos não-térmicos poderiam estar presentes. No presente capítulo, iremos rever a literatura recente sobre os estudos experimentais em seres humanos, com foco em determinados sistemas orgânicos. A grande maioria das pesquisas reporta o efeito de radiofrequências e modulações utilizadas em sistemas de comunicação de telefone celular, devido à sua ubiquidade em nível mundial.


Os resultados experimentais publicados até o momento têm utilizado diversos desenhos, tais como autocontrole, controles não-aleatorizados e aleatorizados, estudos de cruzamento de grupos (crossover), desenhos cegos e não-cegos, etc. (veja o Anexo I do presente relatório para uma breve explicação metodológica sobre esses desenhos experimentais). A qualidade e a força das provas variam muito entre estes projetos, de modo que às vezes é difícil comparar os resultados experimentais entre os diferentes estudos e chegar a conclusões inequívocas.


O que temos observado também é que, apesar do grande número de estudos publicados, a proporção dos que têm projetos de alta qualidade ainda são raros na literatura sobre RF. A maioria dos estudos se concentrou em telefonia móvel, de modo que outros tipos de exposições à RF por fontes diversas, ocupacionais ou não, não foram devidamente contempladas na literatura. Além disso, devido às limitações éticas, apenas poucos sistemas de órgãos e funções foram estudados, e poucos experimentos de longa exposição em longo prazo foram concluídos, portanto pouca informação estava disponível sobre os efeitos potenciais de ação prolongada da irradiação não-ionizante (RNI).


Sistema nervoso e comportamento



Diversas revisões da literatura sobre exposição aguda de RF sobre o sistema nervoso dos seres humanos têm sido publicadas (por exemplo, IEGCP, 2001, Valentini et al, Hossmann & Hermann 2003; D'Andrea et al, 2003a e 2003b 2007). Os estudos experimentais mais frequentes das funções do sistema nervoso central (SNC) podem ser classificados nos seguintes grupos:



  • Atividade elétrica do cérebro, espontânea ou induzida por estimulação, como o eletroencefalograma (EEG) e potenciais relacionados a eventos (PRE);

  • Fluxo sanguíneo e o metabolismo do tecido neural;

  • Cognição e atenção, tempo de reação;

  • Sono e vigília.

D'Andrea et al (2003a e 2003b) analisaram os efeitos da exposição à RF sobre o sistema nervoso em geral, e sobre o comportamento e a cognição. Eles descobriram que é difícil estabelecer um conjunto coerente de conclusões sobre os perigos para a saúde humana, devido a variações entre os estudos, incluindo parâmetros de exposição, tais como frequência, orientação, densidade de potência e duração da exposição.


São reais e bem documentadas as consequências comportamentais e neurais adversas e não-adversas da exposição à RF de alta potência, com energia suficiente para induzir efeitos térmicos no interior do cérebro humano (Goldstein et al, 2003), e têm servido como uma base firme para o estabelecimento das normas e limites de segurança desde a década de 1980.
A hipertermia, é claro, tem vários efeitos deletérios sobre o tecido nervoso em geral e nos nervos periféricos, em particular, de modo que a exposição de alto nível em acidentes de trabalho pode promover lesões reversíveis e irreversíveis. Em uma revisão dos efeitos dos CEM sobre a dor, Westerman & Hocking (2003), encontraram em estudos de vários casos, que após exposições de alto risco, os nervos podem ser gravemente feridos, resultando em disestesia. Felizmente, apenas uma pequena proporção de pessoas expostas de forma similar desenvolveu sintomas.


No entanto, a primeira pergunta deveria ser: há um efeito de aquecimento de irradiação de RF de baixo nível na cabeça? A maioria dos usuários relata subjetivamente uma sensação de aquecimento na pele do rosto e da orelha após alguns minutos de uso de um celular padrão próximo à cabeça. Este aumento foi objetivamente determinado como sendo da ordem de 2 a 3 graus C após 6 minutos de uso, a maior parte devido ao calor aprisionado por segurar o telefone com um suporte de plástico em contato com a cabeça e não por absorção de RF dentro da cabeça (Anderson & Rowley, 2007). Estudos experimentais utilizando termografia de alta precisão em ambos os lados da cabeça de voluntários, no entanto, mostraram que o isolamento, o aquecimento por correntes de bateria e a dissipação de energia elétrica do aparelho levaram a um aumento estatisticamente significativo na temperatura da pele, enquanto que a exposição à RF não (Straume et al, 2005).


Uma maneira de se documentar isto no interior da cabeça e nas meninges e parênquima cerebral seria a realização de estudos de imagem cerebrais funcionais que registram as respostas do fluxo sanguíneo cerebral regional (FSCr) respostas utilizando PET (Tomografia de Emissão de Pósitrons).
No PET, a formação de imagens 2D e 3D do material radioativo de curta meia vida incorporado aos glóbulos vermelhos permite realizar este cálculo, através do mapeamento de resolução média, ou seja, ele é capaz de mostrar a localização das alterações de aumento do fluxo sanguíneo devido ao aumento local da temperatura. Haarala et al (2002) e Aalto et al (2004) foram os primeiros a usar essa abordagem. Eles demonstraram uma diminuição de FSCr no lobo temporal, perto da antena do telefone, e um pequeno aumento em uma área bem mais distante, o córtex frontal. Huber et al (2005) também investigaram em homens jovens saudáveis o efeito de exposições típicas a estações rádio-base e a telefones sobre as imagens do PET, e observaram um aumento no FSCr no córtex pré-frontal dorsolateral do lado de exposição. Somente a exposição de RF compatíveis com telefones afetou os o FSCr.
Este parâmetro pode refletir dois fenômenos, no entanto: aquecimento local, com o consequente aumento no fluxo sanguíneo de compensação, ou um aumento na atividade funcional do tecido nervoso, o que leva também a níveis locais aumentados de FSCr. Uma vez que outras áreas do córtex não foram ativadas, provavelmente o estudo PET refletiu uma mudança funcional em uma área relacionada ao processamento emocional e não a um aquecimento localizado. Se o aquecimento provocado pela proximidade da fonte de RF fosse observado, então esperar-se-ia observar-se um gradiente de temperatura que emana de pontos mais próximos da fonte diminuindo ao longo de um trajeto pelo couro cabeludo, crânio, meninges e, em seguida, o tecido cerebral adjacente à fonte de emissão perto das orelhas. Este gradiente correlaciona-se bem com os estudos termográficos da superfície da cabeça e do osso temporal, mas não dentro do tecido cerebral.


Finalmente, uma das questões de pesquisa mais importantes é saber se os níveis de RF abaixo das que produzem efeitos térmicos podem induzir alterações no sistema nervoso e suas atividades. D'Andrea et al (2003) concluíram que, pelo menos durante o período em análise, não existiam provas concretas para tais efeitos subtermais e que quase todas as provas estavam relacionadas com a geração de calor nos tecidos nervosos.


Cognição, memória e atenção



Um pequeno número de experimentos foi realizado antes de 2000 (Preece et al. 1999, Koivisto et al, 2000, 2001) e foi analisado em pormenores pelo chamado Relatório Stewart (IEGCP, 2001). O objetivo desses estudos foi detectar os efeitos deletérios de campos de RF nas funções cognitivas, tais como sobre o tempo de reação, memória de longo prazo, atenção, concentração, e outros.


Existem vários métodos confiáveis para registrar e quantificar essas variáveis comportamentais e cognitivas utilizando técnicas padronizadas, instrumentadas ou computadorizadas. Estas experiências registraram um grande conjunto de tais variáveis (14 a 30) em indivíduos, utilizando um desenho experimental do tipo crossover e um baixo nível de densidade de potência de radiação, usando telefones celulares utilizados perto da cabeça.



Pequenas diferenças foram observadas durante a irradiação, em comparação com a exposição fictícia, em uma ou duas variáveis, tais como o tempo de reação simples, uma tarefa de subtração mental e uma tarefa de vigilância. Surpreendentemente, em todos eles a RF diminuiu os tempos de processamento cognitivo e de atenção, tais como uma diminuição consistente no tempo de reação (TR) de até 20-36 milissegundos, que é considerada muito significativa, sem uma redução na precisão em detrimento da velocidade, e às vezes com um aumento na precisão.
Ambos os grupos de pesquisadores sugeriram que a exposição aos sinais de telefonia móvel em níveis de energia dentro das diretrizes de exposição existentes demonstrou efeitos biológicos que foram de magnitude suficiente para influenciar o comportamento. Propuseram que o provável mecanismo poderia ser o efeito de pequenos aumento da temperatura sobre a transmissão sináptica na região do córtex cerebral diretamente sob a antena do fone de ouvido (estudos utilizando tomografia PET, entretanto, mostraram que essas variações não ocorrem, por exemplo, Huber et al., 2005). Outros estudos forneceram mais dados a favor da existência desse efeito sobre a atenção. Por exemplo, Papageorgiu et al (2006) relataram que a RF emitida por telefones celulares afeta o processamento da informação pré-atencional, a partir da observação do componente do potencial evocado chamado P50.


Um número significativo de estudos contraditórios existe, no entanto, especialmente quando se utiliza estudos experimentais bem projetados, como a exposição diferenciada para ambos os lados da cabeça, e desenhos duplo-cego aleatorizados. Sob estas condições Haarala et al, (2004, 2005, 2007), Curcio et al (2008), Besset et al (2005), Krause et al. (2007) e Russo et al (2006) não encontraram nenhuma evidência de um efeito diferencial da exposição aos sinais de telefonia móvel na memória cognitiva, e várias tarefas de atenção, incluindo o primeiro estudo por Preece e Koivisto e dos grupos de Papageorgiu. Haarala et al (2005) concluíram que um telefone móvel padrão não tem nenhum efeito sobre as funções cognitivas das crianças, se elas são medidas pela velocidade de resposta e precisão. Também usando adolescentes, Preece et al (2005) não foram capazes de reproduzir as suas próprias experiências de 2001, negando a evidência para efeitos cognitivos de telefones celulares.


Foi sugerido pelos revisores que, embora em alguns estudos as respostas tenham sido obtidas em um tempo menor, isso não deve ser interpretado como um efeito benéfico de telefones celulares, já que poderiam ser prejudiciais em situações mais complexas. Além disso, uma vez que nenhum experimento de longo prazo, foi realizado, há pouca relevância de tais estudos para a questão da utilização do telefone celular ser prejudicial à saúde. Também estão faltando estudos em crianças (Sienkiewicz et al, 2005)




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