Wireless cihazlarından yayılan 2.45 GHZ elektromanyetik alanın rat kutanöz immün sistem üzerine etkisi
The effects of 2.45 GHZ electromagnetic field emitted from wireless devices on rat cutaneous immune system
Yazar: OYA OYLUM KAZANOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. ALİ MURAT CEYHAN
Süleyman Demirel Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Dermatoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Dermatoloji = Dermatology
Dizin: Deri = Skin ; Deri hastalıkları = Skin diseases ; Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Modem = Modem ; Radyasyon = Radiation ; Reseptörler-toll like = Receptors-toll like ; Sitokinler = Cytokines ; Sıçanlar = Rats ; İmmün sistem = Immune system ; İmmünite = Immunity

Özet:
Kablosuz yerel alan ağları kişisel kullanım yanısıra alışveriş merkezleri, cadde, sokak gibi kamuya açık alanlarda kolay iletişim sağlaması açısından sıkça tercih edilmektedir. Teknolojik iletişim araçlarının artan kullanımı nedeniyle elektromanyetik alan (EMA) maruziyetinin biyolojik sistemler üzerine etkisine olan ilgi de artmaktadır. 
Deri, vücudumuzun en geniş yüzey alanına sahip ve en fazla EMA'ya maruz kalan organıdır. Bu çalışmada wireless cihazlarından yayılan 2.45 GHz EMA maruziyetinin rat kutanöz immün sistem üzerine etkilerini incelemek için deri örneklerinde çeşitli sitokin (IL-1α, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TNF-α, IFN-ɣ) düzeylerini ve toll-like reseptör (TLR2, TLR3, TLR4, TLR7, TLR8 ,TLR9) ekspresyonlarını incelemeyi amaçladık.
Çalışmada 40 adet Wistar albino rat kullanıldı. Ratlar her grupta 8 rat olacak şekilde 5 gruba ayrıldı; kontrol grubu (K), 1 saat/gün EMA'ya maruz kalan grup (D1), 3 saat/gün EMA'ya maruz kalan grup (D3), EMA uygulanmaksızın deney düzeneğinde pet tüpte 1 saat/gün bekletilen sham kontrol grubu (S1), EMA uygulanmaksızın deney düzeneğinde pet tüpte 3 saat/gün bekletilen sham kontrol grubu (S3). Deney grupları pet tüpler içerisinde dört hafta süresince (haftada 5 gün) 2.45 GHz frekanslı 64 Mw/kg SAR değerli EMA'ya maruz bırakıldı. Kontrol grubu ise EMA'ya maruz kalmadan kafeste tutuldu. Son EMA maruziyetinden 24 saat sonra ratlar sakrifiye edildi. Deri örneklerinde sitokin düzeyleri  ve TLR  ekspresyonları ELISA yöntemiyle kit prosedürlerine uygun olarak çalışıldı.
Tüm gruplar arasında  IL-2, IL-10, TNF-α, IFN-ɣ, TLR7 ve TLR8 düzeylerinde istatistiksel anlamlı farklılık tespit edildi (p<0,05). D1 grubunda IL-10, TNF-α, IFN-ɣ, TLR7 düzeyleri K grubuna kıyasla anlamlı yüksekti (sırasıyla p=0,000; p=0,000; p=0,003; p=0,000). Aksine TLR8 düzeyleri  D1 grubunda K grubuna göre anlamlı düşüktü (p=0,023). D1 grubunda IL-10 düzeyleri S1 grubuyla kıyaslandığında anlamlı yüksekti (p=0,038). D3 grubu K grubu ile kıyaslandığında  TNF-α düzeyi artmış saptandı (p=0,015). IL-2, IL-10, IFN-ɣ ve TLR7 düzeyleri 3 saat EMA maruziyeti sonrası 1 saat maruziyet grubuyla  kıyaslandığında anlamlı düşüktü (sırasıyla p=0,021; p= 0,000; p=0,020; p=0,000). 
Rat derisine 1 saat  EMA maruziyetinin Th1 yanıtını  kısmen indüklediği fakat bu cevabın olası immünadaptif mekanizmalarla 3 saat EMA maruziyeti sonrası normale döndüğü sonucuna ulaşıldı. Her ne kadar EMA'ya maruz kalan grupları K grubuna göre kıyasladığımızda çok yönlü değişiklikler gözlemlesek de stres faktörlerini de göz önünde bulundurduğumuzda sadece IL-10 düzeyini 1 saat EMA'ya maruz kalan grupta istatistiksel olarak anlamlı yüksek tespit ettik (p=0,038). 
Sonuç olarak 2.45 GHz EMA maruziyeti bir kısım sitokin ve TLR düzeylerinde herhangi bir değişikliğe neden olmazken bazı sitokin ve TLR düzeylerinde pozitif ya da negatif yönde etki göstermiştir. Bu çalışmaya göre 2.45 GHz EMA maruziyeti immünmediatörler üzerinde süre bağımlı olarak çok yönlü etki göstermiştir. 
Bu konunun aydınlatılması için daha büyük çalışmalara ihtiyaç vardır.

Anahtar Kelimeler: Deri, Elektromanyetik alan, Sitokin, TLR

Abstract:
The effects of 2.45 GHz electromagnetic field emitted from wireless devices on rat cutaneous immune system

Wireless local area networks are often preferred since it provides easy communication in shopping malls, streets and public places as well as personal use. Because of the growing use of technological communication tools, the interest in the effect of exposure of electromagnetic field (EMF) on biological systems is also increasing. The skin has the largest surface area of the body and it is the most exposed organ to EMF.  
In this study, we aimed to investigate various cytokine (IL-1α, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TNF-α, IFN-ɣ) levels and toll-like receptor (TLR2, TLR3, TLR4, TLR7, TLR8 ,TLR9) expressions in the skin samples to establish the effects of EMF exposure from wireless devices emitting 2.45 GHz on rat cutaneous immune system.
Fourty Wistar albino rats were used in this study. Rats were divided into 5 experimental groups and each group had 8 rats as follow; control group (C), 1 hour / day EMF exposed group, 3 hours / day EMF exposed group, the sham control group (S1) which includes holding in the pet tube for 1 hour /day in the experimental setup and the sham control group (S3) which holding in the pet tube for 3 hours/ day in the experimental setup without EMF exposure. Experimental groups were exposed to 2.45 GHz 64 Mw / kg SAR in pet tubes for four weeks (5 days per week). The control group was kept free from exposure to EMF in the cage. The rats were sacrificed after 24 hours from last exposure. In the skin samples TLR expressions and cytokine levels were investigated by ELISA method in accordance with the procedure kits.  Statistical significant differences were detected on the levels of IL-2, IL-10, TNF-α, IFN-ɣ, TLR7 and TLR8 among the all groups (p<0,05). The levels of IL-10, TNF-α, IFN-ɣ, TLR7 were significantly higher in D1 group as compared with C group (respectively p=0,000; p=0,000; p=0,003; p=0,000). On the contrary TLR8 levels were significantly lower in D1 group than C group (p=0,023). Levels of IL-10 was significantly higher in group D1 as compared to S1 group (p=0,038). İncreased levels of TNF-α were detected in D3 group as compared with group C (p=0,015). The levels of IL-2, IL-10, IFN-ɣ and TLR7 were significantly lower after 3 hours EMF exposure as compared with 1 hour exposed group (respectively p=0,021; p= 0,000; p=0,020; p=0,000). 
It was concluded that 1 hour EMF exposure to rat skin partially induce Th1 response but this response return the normal after 3 hours EMF exposure possibly due to immunoadaptive mechanisms. Even though observing ambidextrous variation in EMF exposure groups to K group only IL-10 level was significantly higher in D1 group if we take into consideration to stessor factors (p=0,038).
As a result, 2.45 GHz EMF exposure has no effect on some cytokine and TLR level on the other hand it has positive or negative effect on some cytokine and TLR levels. According to this study 2.45 GHz EMF exposure led many diverse effects on immunmediators depending on exposure time.  
Larger studies as needed to clarify this issue.


Key Words: Skin, Electromagnetic field, Cytokine, TLR