ВОЗНИКНОВЕНИЕ ОПУХОЛЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА И ЛЕЙКЕМИИ У ДЕТЕЙ

ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ РАДИО ДИАПАЗОНА:

КОРЕЙСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И РОССИЙСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

(Радиоволны и детская онкология)

Овсянников Виктор Андреевич

ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН, 194021, Санкт-Петербург, Политехническая ул. 26,

тел. (8-12)-292-73-76, факс. (8-12)- 292-10-17, эл. почта:

victorovs@mail.ru

Излучение радиодиапазона в настоящее время ещё не признано канцерогенным фактором. Тем не менее, уже целый ряд зарубежных исследований и наблюдений позволил установить корреляцию возникновения раковых заболеваний с воздействиями на организм излучений именно радио диапазона. Вот данные по увеличению риска развития лейкемии в некоторых странах в зависимости от расстояния проживания до антенн передающих станции.

Таблица 1

. Данные исследований по увеличению риска развития лейкемии, проведенных в различных странах

Недавно корейские учёные провели анализ смертности детей от лейкемии и опухолей головного мозга у детей в возрасте до 14 лет в зависимости от расстояния их проживания от башен – антенн передающих радиостанций с расчётом и измерениями интенсивности радиоизлучения в местах проживания детей (с учётом его диаграммы направленности, с учётом плотности населения в этих местах и социального статуса семьи) [1, 2]. Если взрослые живут в одном месте, а работают в другом, то дети большую часть времени проводят в месте проживания и без перерывов подвергаются такому . На статистически достоверном материале (анализ 1928 случаев лейкемии и 956 – опухоли мозга и 3082 случаев в контрольной группе лиц, проживающих на расстояниях более 20 км от передатчиков) они показали, что подавляющее количество заболевших детей проживали в 2-х км от радиопередающих антенн с уровнем радиоизлучения свыше 1 мкВт/cm².

Рассмотрим механизм такого канцерогенного влияния ЭМП радио диапазона (КГц – МГц) на человека на основе «Энергетической модели канцерогенеза». Она была опубликована в России в журнале «Вопросы онкологии» № 1 и № 2, 2005 г. [3, 4].

В этой модели процесс трансформации нормальных клеток в злокачественные и дальнейшего развития опухолей рассматривается с энергетических позиций. Такой подход позволил предложить единый механизм возникновения онкозаболеваний для всех канцерогенных факторов. Она впервые обратила внимание на необходимость длительного действия этих факторов как условия подавления таких защитных систем организма как иммунная и репарационная.

То, что при воздействии на человека радиоволны должны возбуждать в организме вихревые токи и выделять какую-то энергию, несомненно.

При этом наибольшее выделение этой энергии будет происходить в живых тканях с наибольшей проводимостью, Как можно видеть из таблицы 3 – это ликвор – спинномозговая жидкость, заполняющая сосудистые сплетения желудочков головного мозга и центральный канал спинного мозга. Именно ликвор обеспечивает постоянство внутричерепного давления и обмен веществ в ЦНС.

Таблица 3

Электрическая проводимость тканей

Наибольшее воздействие радиоволны должны производить на ткани с максимальной электропроводностью – это, как видно из таблицы, спинномозговая жидкость и костный мозг.

Мы сделали оценки выделения такой энергии.

Так для радиопередатчика мощностью 100кВт на расстоянии 1 км амплитуда электрического поля равна:

½Е½= 2,4 [],

и в тканях мозга человека, находящегося на расстоянии 1 км от излучающей антенны, получаем тепловую нагрузку:

р_пр=7,2 [];

Корейские исследователи показали, что при плотности мощности от радиопередатчиков свыше 1 мкВт /см² вероятность онкологических заболеваний у детей начинает возрастать.

Я полагаю, что в данном случае решающее значение имеет длительность таких воздействий и высокая чувствительность ЦНС детей к таким даже очень слабым токам. (По оценкам в области ликвора размерами в 1 см могут протекать токи в десятки миллиампер !). Электропроводности тканей детского организма в публикациях найти не удалось. При ограниченных по времени таких воздействиях организм взрослого человека справляется с их последствиями с помощью репарационной системы. Но при её истощении или ослаблении из-за каких-либо заболеваний последствия воздействия радиоволн могут оказаться катастрофическими.

Вывод: проживать или находиться вблизи мощных радиопередатчиков не просто вредно – это опасно для жизни, особенно для детей !

Естественный вопрос: известны ли исследования на животных в данной области? Да.

Мне известно сообщение, что в США погибло от 60% до 70% пчёл, как полагают, из-за развития сети базовых станций для мобильной телефонии. Радиоизлучение поражает ЦНС пчелы, и она не может найти пути возвращения в свой улей. К сожалению, проводимость ЦНС у пчелы мне не известна.

Когда я докладывал Энергетическую модель канцерогенеза в Москве на Учёном Совете Центра лазерной медицины, меня попросили объяснить механизм возникновения опухолей головного мозга, как признанного профзаболевания операторов станций дальнего радиолокационного обнаружения. Механизм аналогичный с той лишь разницей, что в радиолокации используются более короткие длины волн. Они производят наибольший эффект на поверхностные ткани и на ткани, имеющие ограниченное кровоснабжение (ограниченный теплоотвод избыточной энергии), например на хрусталик глаза.

Вредность и опасность для здоровья лиц, попадающих под прямое излучение радиолокаторов, хорошо известны.

Но я хотел бы обратить внимание на то, что строительство в Чехии и в Польше сверх мощных радио локационных станций раннего обнаружения пусков ракет приведёт к волне онкологических заболеваний сначала у детей, а затем и у взрослых. Зона вредного влияния таких станций будет значительно больше 2-х км, так как даже рассеянное излучение этих станций будет вредно для населения. Определить её границы можно будет лишь через годы по статистике роста онкозаболеваний в европейских странах.

Мобильная радиосвязь

При рассмотрении аналогичных эффектов от радио излучений сетей мобильных телефонов оказалось, что некоторую потенциальную опасность могут представлять излучения базовых станций (БС) для населения в густонаселенных районах, там, где передатчики располагаются на крышах домов или других построек. Антенны БС, как правило,– направленного действия и при неаккуратной настройке излучение может воздействовать на людей, проживающих в окрестностях БС, в том числе и тех, кто вовсе не пользуется мобильными телефонами.

При изотропном распространении волны напряженность электрического поля ½Е½=1В/м при мощности излучателя Р=40Вт имеет место на расстоянии R=50 м от антенны, а с учётом коэффициента направленного действия антенны - на расстоянии R@200 м от базовой станции.

Отметим, что для радиоизлучения мобильной связи диэлектрические потери в 1,5 раз превосходят джоулевые потери за счет токов проводимости.

К сожалению, это обстоятельство не учитывается при сертификации аппаратов по критерию SAR.

По опубликованным данным при работе самого радиотелефона в пределах головы в среднем значения ½Е½ составляют несколько десятков В/м [20], то есть на порядок выше, чем от радиостанции 100 кВт на расстоянии 1 км.

Усредненная по времени энергетическая нагрузка на голову при разговорах по мобильному телефону будет такая же, как при воздействии радиопередатчика в приведенном выше примере, если общая продолжительность разговора по телефону составляет 15 минут/сутки (т.е. 10^-2 всего времени). Спасает организм лишь его способность к репарации наносимого вреда в перерывах между разговорами и кратковременность разговоров.

Приложение

Приведем основные положения Энергетической модели канцерогенеза.

Современная онкология установила, что заболевание начинается с перехода участка генома – протоонкогена – из пассивного в активное состояние, которое происходит в результате внешних воздействий, получивших название канцерогенные.

Показано, что действие всех канцерогенных факторов на организм приводит к повышению уровня ультрафиолетового воздействия на ткани (излучательного или безизлучательного). Таблица 2

Таблица 2.

Механизмы реализации УФ энергии различными причинами канцерогенеза.

Приведем некоторые пояснения к этой таблице.

То, что действие ионизирующих излучений сопровождаются УФ излучением, общеизвестно. При взаимодействии с живыми тканями ионизованные биомолекулы могут репарироваться или элиминироваться из организма. Если интенсивность этих излучений не велика, то организм сохраняет жизнеспособность. Но в нём остаётся большое количество молекул, подвергавшихся УФ воздействиям.

Некоторые из химических канцерогенов способны превращать видимое излучение в УФ излучение. Это было показано экспериментально на примере канцерогенных веществ группы полициклических ароматических углеводородов. При этом вещества, близкие по химическому составу, но не обладающие канцерогенными свойствами, такими способностями не обладали. Отметим, что видимое излучение сверхслабой интенсивности всегда присутствует в любом живом организме.

Известно, что в процессах многоступенчатого окисления в организме многие из канцерогенов выделяют энергию в УФ диапазоне. Отметим, что в большинстве прямых реакций химических канцерогенных веществ с ДНК на начальной стадии этих реакции безызлучательно должна затрачивается энергия на разрыв энергетических связей в ДНК.

Нами было обращено внимание на то, что ряд факторов, считающихся канцерогенными, приводит к деградации и гибели живых клеток, в местах воздействия этих факторов. Этими факторами могут быть и химические канцерогены, и механические воздействия, например, имплантанты больших размеров, и ряд заболеваний, в том числе, вирусного и бактериального происхождения, а также длительно незаживающие язвы, раны, ожоги. То, что гибель и даже деградация живых клеток сопровождаются УФ излучением в диапазоне 200 – 300 нм, также было установлено экспериментально. Поэтому, если в каком-либо участке организма длительное время происходит гибель живых клеток не типичная для этого участка, то соседние живые ткани это время подвергаются УФ облучению.

Таким образом, длительно существующий очаг гибнущих глеток в живом организме может являться причиной возникновения и развития злокачественных новообразований.

В исследованиях по ионизационному разрушению ДНК было показано, что на разрыв одной цепи (нити) ДНК требуется энергия порядка 10 эВ. Но никто не обращал внимания на то, что при воссоединении концов такого разрыва цепи ДНК такая же энергия должна выделиться излучательным или безызлучательным путем. Это энергия также лежит в УФ диапазоне. Даже если она делится поровну на две части и мигрирует по цепи ДНК в разные стороны, то ближайшие к месту разрыва цепи ДНК участки хромосомы будут подвергаться воздействиям с энергией порядка 5 эВ. Это следует принимать во внимание во всех процессах связанных с разрывами и воссоединениями основных сахаро-фосфатных цепочек ДНК.

Некоторые химические вещества способны проникать, через клеточные мембраны и вступать в реакции с ДНК. Начальная стадия всех таких реакций должна включать в себя разрывы внутримолекулярных связей в участке ДНК, вступающим в реакцию. Укажем, что какой-либо единой или характерной химической реакции для всех канцерогенов с ДНК пока не установлено.

• что УФ излучение способно производить различные повреждающие воздействия на биомолекулы и на живые клетки в целом. Следовательно, длительные УФ воздействия могут истощать репарационные способности клеток. Также из экспериментов известно, что длительные УФ воздействия подавляют иммунную реактивность организма В итоге, при длительных, канцерогенных воздействиях могут постепенно истощаться способности защитных систем организма. Такое явление будет иметь место при условии, что интенсивность этих воздействий будет выше определённого порогового уровня, и организм не успевает полностью восстанавливать свои защитные системы. Этот пороговый уровень будет различным в зависимости от исходного состояния организма. Отсюда понятно, почему канцерогенные факторы, внешне действуя одинаково на множество людей, выбирают свои жертвы по не известному никому принципу. Это латентная стадия, при которой в организме создаются условия для возникновения и развития заболеваний, связанных с изменением генетических свойств клеток. Фактор длительности канцерогенных воздействий присутствует в большинстве случаев естественного канцерогенеза.
• и теоретические исследования показали, что участками, которые поглощают УФ излучение, в ДНК являются пуриновые и пиримидиновые основания, так как сахаро-фосфатные цепи ДНК имеют более прочные внутримолекулярные связи. Фотопроцессы в ДНК под воздействием УФ излучения хорошо известны - это образование димеров оснований, гидратов оснований, сшивок ДНК – белок, разрывов сахаро-фосфатных цепей. Такие изменения в геноме губительны для живых клеток и при делении дочерним клеткам не передаются, поэтому играть решающую роль в канцерогенезе не могут.

Однако есть еще один процесс, на который предыдущие исследователи не обращали достаточного внимания. Основания ДНК могут находиться в различных стабильных формах, различающихся или пространственным расположением одних и тех же атомов в структуре молекулы (стериоизомерия молекул), или перестановками отдельных атомов в молекулярной структуре (таутоизомеризация молекул). После поглощения кванта УФ излучения в возбужденном состоянии основания ДНК могут изменить свою молекулярную структуру.

Переход оснований ДНК из одной формы в другую с перестройками молекулярной структуры возможен только через возбужденные состояния, так как этот процесс связан с изменением энергии межмолекулярных связей. Поэтому варианты конечных стабильных состояний оснований ДНК могут отличаться от начального состояния суммарной внутренней энергией.

Расчеты показали, что “после поглощения энергии УФ излучения основаниями ДНК благодаря изменениям конфигурации электронного облака этих оснований у них в I -ом возбужденном состоянии повышается вероятность образования обычно редких таутомерных форм”. Возбуждение способствует сдвигу равновесия в системе к редкой лактимной форме у гуанина, тимина и к иминой форме у аденина, цитозина.

Законы физики утверждают, что наиболее стабильной будет структурная форма молекулы (в данном случае, оснований ДНК) с минимальным запасом внутренней энергии (с наиболее прочными связями). Поэтому логично полагать, что она свойственна нормальным живым клеткам. При переходе оснований ДНК в другие стабильные формы они должны переходить в новые структурные формы, имеющие менее прочные энергетические связи, поэтому, химически более активные, но менее устойчивые к внешним воздействиям.

Итак, изменения молекулярной структуры оснований ДНК возможны и в реакциях с канцерогенами и без каких-либо химических реакций. Но во всех случаях для этого они должны поглотить энергию не ниже УФ диапазона.

В хромосомах молекулы ДНК постоянно связаны с белками, поэтому перестройка молекулярной структуры основания ДНК должна привести к изменениям его связей с соседними молекулами. Поэтому за процессом трансформации молекулярной структуры основания через какое-то время должны последовать изменения в молекулярной структуре всего данного участка хромосомы. Так как, такие изменения в геноме связаны с переходом участков хромосом в новые, но стабильные состояния, то при делении клетки эти изменённые свойства генома могут передаваться дочерним клеткам.

Этим они принципиально отличаются от мутаций. Предложенный механизм позволяет объяснить результаты исследований, в которых было показано отсутствие изменений в последовательности оснований при трансформации клеток в раковые. Но он не отрицает и даже объясняет, возможность появления мутаций и в онкогенах, и в других участках ДНК

Для данной работы важно, что рассмотренные выше перестройки молекулярных структур оснований ДНК возможны в любых участках генома, в том числе, и в участках протоонкогенов или регуляторных генов. При этом они могут происходить без разрушения генов, но с изменением их свойств.

Итак, в результате канцерогенных воздействий на хромосомные ДНК и поглощения ими энергии УФ квантов возможны перестройки (изменения) молекулярных структур оснований ДНК, которые неизбежно должны приводить к изменениям генетических свойств соответствующих участков хромосом. Поэтому логически возникает предположение, что, если такие перестройки происходят в протоонкогенных участках генома или в регуляторных генах, то они могут привести к превращению этих участков генома в активные онкогены.

Список использованной литературы

1. Sue Kyung Park, Mina Ha “Ecological study on residences in the vicinity of AM radio broadcasting towers and cancer death: preliminary observations in Korea” – Int Arch Occup Environ Health (2004) 77, ; 387-394.
2. Mina Ha et al. “A Case –Control Study on Residing near AM Radio Broadcast Tower and Children Leukemia and Brain Cancer in Korea.” Dankook University, Korea, 2005.
3. Овсянников В.А. Энергетическая модель канцерогенеза. – Вопросы онкологии, 2005, т. 51, № 1, с. 34 – 41, и № 2, с. 154 – 158.