Experimental Study of Stress Reactions Induced by Low-Intensity Microwave Radiation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A study was made of the severity and dynamics of changes in indicators reflecting the state of the blood system (the number of myelokaryocytes in the femur, the level of CFU-S in the exo and endotest, hemolytic resistance of erythrocytes, as well as the mass and cellularity of the thymus) in mice exposed to monochromatic pulsed electromagnetic fields of the frequency range 2.27–2.78 GHz with an average power flux density of 60 μW/cm2 at doses from 0.086 to 0.86 J/g. It is shown that under repeated exposure to electromagnetic fields, the bioeffect cumulates, leading to the development of a stress-like adaptive reaction in animals.

Full Text

Restricted Access

About the authors

O. S. Izmestieva

A. Tsyb Medical Radiological Research Centre – branch of the National Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: olgaizmestieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2572-6145

Senior Researcher, PhD in Biology

Russian Federation, Obninsk

O. I. Kolganova

A. Tsyb Medical Radiological Research Centre – branch of the National Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: o.kolgan.obn@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-7951-8570

Senior Researcher, PhD in Biology

Russian Federation, Obninsk

O. F. Chibisova

A. Tsyb Medical Radiological Research Centre – branch of the National Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: olgaizmestieva@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-4639-5840

research fellow

Russian Federation, Obninsk

L. P. Zhavoronkov

A. Tsyb Medical Radiological Research Centre – branch of the National Medical Research Radiological Centre of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: Leonid.petrovich@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0001-5100-9118

Prof. of the scientific and educational department, Doctor of Medical Sciences

Russian Federation, Obninsk

References

  1. Семин Ю.А., Жаворонков Л.П., Воронько Я.В., Рожкова О.М. Исходное состояние тимуса определяет характер изменений в организме у мышей под воздействием слабых электромагнитных волн. Радиац. биология. Радиоэкология. 2003;43(5): 524–527. [Siomin Yu.A., Zhavoronkov L.P., Voronko Ya.V., Shwarzburg L.K., Rozhkova О.М. The efficiency and direction of thymus changes after whole-body exposure of mice to weak electromagnetic field are determined by the initial status of thymus. Radiation Biology. Radioecology. 2003;43(5):524–527. (In Russ.)]
  2. Давыдов Б.И., Тихончук В.С., Антипов В.В. Биологическое действие, нормирование и защита от электромагнитных излучений. М.: Энергоатомиздат, 1984. 177 с. [Davydov B.I., Tikhonchuk V.S., Antipov V.V. Biologicheskoe deistvie, normirovanie i zashchita ot ehlektromagnitnykh izluchenii. Moscow: Ehnergoatomizdat, 1984. 177 р. (In Russ.)]
  3. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1990. 223 с. [Garkavi L.Kh., Kvakina E.B., Ukolova M.A. Adaptatsionnye reaktsii i rezistentnost’ organizma. Rostov-na-Donu: Izd-vo Rostovskogo universiteta, 1990. 223 р. (In Russ.)]
  4. Горизонтов П.Д., Белоусова О.И., Федотова М.И. Стресс и система крови. М.: Медицина, 1983. 240 с. [Gorizontov P.D., Belousova O.I., Fedotova M.I. Stress i sistema krovi. Moscow: Meditsina, 1983. 240 р. (In Russ.)]
  5. Лушников К.В., Гапеев А.Б., Чемерис Н.К. Влияние электромагнитного излучения крайне высоких частот на иммунную систему и системная регуляция гомеостаза. Радиац. биология. Радиоэкология. 2002;42(5): 533–545. [Lushnikov K.V., Gapeev A.B., Chemeris N.K. Effects of extremely high-frequency electromagnetic radiation on the immune system and system regulation of the homeostasis. Radiation Biology. Radioecology. 2002;42(5):533–545. (In Russ.)]
  6. Колганова О.И., Дрозд А.И., Жаворонков Л.П. и др. Экспериментальная оценка термогенных уровней острого микроволнового облучения для животных разных видов. Радиац. биология. Радиоэкология. 2000;40(6): 696–701. [Kolganova O.I., Drozd A.I., Zhavoronkov L.P. et al. Experimental estimation of thermogenic levels of acute microwave exposure for different animal species. Radiation Biology. Radioecology. 2000;40(6):696–701. (In Russ.)]
  7. Терсков И.А., Гительзон И.И. Метод химических (кислотных) эритрограмм. Биофизика. 1957;2(2):259–263. [Terskov I.A., Gitel’zon I.I. Metod khimicheskikh (kislotnykh) ehritrogramm. Biofizika. 1957;2(2):259–263. (In Russ.)]
  8. Вопросы биофизики, биохимии и патологии эритроцитов. М.: Наука, 1967. 348 с. [Voprosy biofiziki, biokhimii i patologii ehritrotsitov. Moscow: Nauka, 1967. 348 р. (In Russ.)]
  9. Изместьева О.С., Лузянина А.А., Ершова И.Л., Жаворонков Л.П. Изучение влияния низкодозового γ-облучения на функциональное состояние эритроцитов периферической крови крыс. Радиац. биология. Радиоэкология. 2014;54(5): 493–499 [Izmest’eva O.S., Luzyanina A.A., Ershova I.L., Zhavoronkov L.P. Study of the Influence of Low-Dose γ-Irradiation on the Functional State of Peripheral Blood Erythrocytes of Rat. Radiation Biology. Radioecology. 2014;54(5):493–499. (In Russ.)] https://doi.org/10.7868/S0869803114050063
  10. Till J.E. McCulloch. A direct measurement of the radiation sensitivity of normal mouse bone marrow cells. Radiat. Res. 1961;14:213-222.
  11. Jenkins V.K., Upton A.C. Odell T.T. Differences between exogenous and endogenous hemopoietic spleen colonies. J. Cell. Physiol. 1969;73(2):141–148. https://doi.org/10.1002/jcp.1040730208
  12. Петин В.Г., Дубовик Б.В., Рожков М.Ф., Комаров В.П. Использование дозовых характеристик СВЧ-воздействий при интерпретации летальных эффектов у лабораторных животных. Радиац. биология. Радиоэкология. 1996;36(2):310–316. [Petin V.G., Dubovik B.V., Rozhkov M.F., Komarov V.P. Application of dose parameters of UHF-irradiation for interpretation of lethal effects in laboratory animals. Radiation Biology. Radioecology. 1996;36(2):310–316. (In Russ.)]
  13. Хирокова К. Тимус и старение. В кн.: Макинодана Т., Юниса Э. М. Тимус и старение. М.: Мир, 1998. С. 75–101. [Khirokova K. Timus i starenie. V kn.: Makinodana T., Yunisa EH. M. Timus i starenie. Moscow: Mir, 1998. Р. 75–101. (In Russ.)]
  14. Мороз Б.Б., Дешевой Ю.Б., Лебедев В.Г., Лырщикова А.В., Воротникова Т.В. Реакция кроветворной системы при длительном эмоциональном стрессе на фоне действия γ-излучения в низких дозах. Радиац. биология. Радиоэкология. 1997;37(4):581–589. [Moroz B.B., Deshevoi I.B., Lebedev V.G. Reaction of the hematopoietic system under long-term emotional stress developed after preliminary gamma-irradiation with low doses. Radiation Biology. Radioecology. 1997;37(4):581–589. (In Russ.)]
  15. Суринов Б.П., Исаева В.Г., Токарев О.Ю. Аллелопатическая активность летучих выделений облученных животных. Радиац. биология. Радиоэкология. 2001;41(6):645–649. [Surinov B.P., Isaeva V.G., Tokarev O.Yu. Allelopathic activity of volatile secretion in irradiated animals. Radiation Biology. Radioecology. 2001;41(6):645–649. (In Russ.)]
  16. Мутускина Е.А., Багдасарова Л.А., Трубина И.А., Заржецкий Ю.В. Некоторые показатели стресс-реакции организма на разных этапах постреанимационного периода. Бюлл. эксперим. биол. мед. 2002;133(1):38–41. [Mutuskina E.A., Bagdasarova L.A., Trubina I.A., Zarzhetskii Yu.V. Parameters of stress response at various stages of postresuscitation period. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2002;133(1):30–32.]
  17. Ужанский Я.Г. Стресс и гемолиз. Пробл. гематологии и переливания крови. 1973;18(11): 13–15. [Uzhansky Ya.G. Stress and hemolysis. Problemy Gematologii i Perelivaniya Krovi. 1973;18(11):13–15. (In Russ.)]
  18. Давыдовский И.В. Общая патология человека. М.: Медицина, 1969. 610 с. [Davydovskii I.V. Obshchaya patologiya cheloveka. Moscow: Meditsina, 1969. 610 p. (In Russ.)]
  19. Зимин Ю.И., Хаитов Р.М. Миграция Т-лимфоцитов в костный мозг в начальный период стресс-реакции. Бюлл. эксперим. биол. мед. 1975;80(12): 68–70. [Zimin Yu.I., Khaitov R.M. Migratsiya T-limfotsitov v kostnyi mozg v nachal’nyi period stress-reaktsii. Byulleten’ Ehksperimental’noi Biologii i Meditsiny. 1975;80(12):68–70. (In Russ.)]
  20. Гольдберг Е.Д., Дыгай А.М, Захарова О.Ю. Роль опиоидных пептидов в регуляции гемопоэза. Томск: Изд-во Томского ун-та, 1990. 136 с. [Gol’dberg E.D., Dygai A.M., Zakharova O.Yu. Rol’ opioidnykh peptidov v regulyatsii gemopoehza. Tomsk.: Izd-vo Tomsk. Un-ta, 1990. 136 р. (In Russ.)]
  21. Переверзев А.Е. Кроветворные колониеобразующие клетки и физические стресс-факторы. Ленинград: Наука, 1986. 172 с. [Pereverzev A.E. Krovetvornye kolonieobrazuyushchie kletki i fizicheskie stress-faktory. Leningrad: Nauka, 1986. 172 р. (In Russ.)]
  22. Григорьев Ю.Г., Степанов В.С., Батанов Г.В., Ватутин В.Д. Комбинированное действие ионизирующего и микроволнового излучений на крыс. Радиобиология. 1981;21(2):289–293. [Grigor’ev Yu.G., Stepanov V.S., Batanov G.V., Vatutin V.D. Kombinirovannoe deistvie ioniziruyushchego i mikrovolnovogo izluchenii na krys. Radiobiologiya. 1981;21(2):289–293. (In Russ.)]
  23. Visser Th.J. Metabolism of thyroid hormone. In book: B.A. Cooke. R.J.B. King and H.J. van der Molen. Book Hormones and their Actions. Part I. Charter 6: Elsevier Science Publishers BV (Biomedical Devision); 1988. P. 81–103
  24. Сroteau W., Galton V.A., Germain D.L.St. Cloning of the mammalian type II iodothyronine deiodinase. A selenoprotein differentially expressed and regulated in human and rat brain and other tissues. J. Clin. Investig. 1996;98(2):405–417 https://doi.org/10.1172/JCI118806
  25. Baumgartner A., Hiedra L., Pinna G. et al. Rat brain type II 5’-iodothyronine deiodinase activity is extremely sensitive to stress. J. Neurochem. 1998;71(2):817-826. https://doi.org/10.1046/j.1471–4159.1998.71020817.x
  26. Yao C., Dong J., Ren K. et al. Accumulative effects of multifrequency microwave exposure with 1.5 GHz and 2.8 GHz on the structures and functions of the immune system. Int. J. Environ. Res. Publ. Health. 2023;20(6):4988. https://doi.org/10.3390/ijerph20064988

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Erythrograms of mice under different stress conditions: (а) – immobilization stress; (b) – one session, (c) – three sessions of microwave exposure with a frequency of 2.62 GHz. PFD – 60 μW/cm2, session 120 min; 1 – control, 2 – experience.

Download (126KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».