vestimИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series1814-60232524-2350The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1814-6023-2019-16-2-216-225vestim-498Research ArticleКЛИНИЧЕСКАЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНАCLINICAL AND EXPERIMENTAL MEDICINEВлияние электромагнитного излучения от мобильного телефона (1745 МГц) на состояние репродуктивной системы крыс-самцов в период их постнатального развитияEffect of electromagnetic radiation from a mobile phone (1745 MHz) on the condition of the reproductive system of male rats during their postnatal developmentЧуешоваН. В.ChueshovaN. V.

Чуешова Наталья Владимировна – науч. сотрудник

ул. Федюнинского, 4, 246007, г. Гомель

Natalya V. Chueshova – Researcher

4, Fedyninski Str., 246007, Gomel

natalya-chueshova@tut.byВисмонтФ. И.VismontF. I.

Висмонт Франтишек Иванович – член-корреспондент, д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой

пр-т Дзержинского, 83, 220116, г. Минск

Frantishek I. Vismont – Corresponding Member, D. Sc. (Med.), Professor, Head of the Department

83, Dzerzhinski Ave., 220116, Minsk

patfz@bsmu.byЧешикИ. А.CheshykI. A.

Чешик Игорь Анатольевич – канд. мед. наук, доцент, директор

ул. Федюнинского, 4, 246007, г. Гомель

Ihar А. Cheshyk – Ph. D. (Med.), Assistant Professor, Director

4, Fedyninski Str., 246007, Gomel

igor.cheshik@gmail.comИнститут радиобиологии НАН БеларусиInstitute of Radiobiology of the National Academy of Sciences of BelarusБелорусский государственный медицинский университетBelarusian State Medical University201901072019162216225Copyright © Чуешова Н.В., Висмонт Ф.И., Чешик И.А., 20192019Чуешова Н.В., Висмонт Ф.И., Чешик И.А.Chueshova N.V., Vismont F.I., Cheshyk I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestimed.belnauka.by/jour/article/view/498

Проведена комплексная оценка морфофункциональных изменений в репродуктивной системе крыс-самцов нескольких возрастных групп, начиная с препубертатного периода (50–52 дня) и до достижения ими половозрелого возраста (4,5 мес.), подверженных воздействию низкоинтенсивного электромагнитного излучения (ЭМИ) от мобильного телефона (МТ) (1745 МГц, плотность потока энергии 0,2–20 мкВт/см2). Установлено, что воздействие ЭМИ от МТ (на протяжении 7 сут) на организм крыс-самцов в период их полового созревания приводит к изменениям в развивающейся репродуктивной системе, характеризующимся увеличением массы эпидидимисов и семенных пузырьков, развитием дегенеративных изменений в семенниках в виде угнетения пролиферативной активности и активацией дифференцировки клеток сперматогенного эпителия – сперматид. Эти изменения сопровождаются значительным увеличением количества эпидидимальных сперматозоидов (раннее половое созревание) и снижением их жизнеспособности на фоне уменьшения концентрации тестостерона в сыворотке крови. Напротив, длительное (на протяжении 60 и 90 сут) воздействие ЭМИ от МТ на организм крыс-самцов начиная с раннего пубертатного периода и до достижения ими половозрелого возраста характеризуется слабо выраженной реакцией сперматогенного эпителия, но значительным снижением количества сперматозоидов и их жизнеспособности, а также увеличением концентрации тестостерона в сыворотке крови. Комплекс выявленных морфофункциональных нарушений в репродуктивной системе крыс-самцов свидетельствует об угнетении ее функции в условиях воздействия низкоинтенсивного ЭМИ от МТ, что может быть фактором, влияющим на снижение мужской фертильности.

A comprehensive assessment of the morphofunctional changes in the reproductive system of male rats of several age groups was carried out, starting from the prepubertal period (50–52 days) and until they reach puberty (4,5 months) under the conditions of exposure to low-intensity electromagnetic radiation from a mobile phone (EMR MP, 1745 MHz, power density of 0.2–20 µW/cm2). It was established that the nature of the revealed morphofunctional changes in the reproductive system of male rats exposed to low-intensity EMR from MT largely depends on the exposure duration and the age of animals. The impact of EMR from MT (for 7 days) on the body of male rats during puberty leads to significant changes in the developing reproductive system. Namely, against the background of an increase in the mass of epididymis and seminal vesicles, the development of degenerative changes in the testes was revealed, manifested by the inhibition of the proliferative activity and the activation of differentiation of spermatogenic epithelial cells – spermatids, which is accompanied by a significant increase in the number of epididymal spermatozoa (early puberty), while their viability decreases and serum testosterone concentrations increase. On the contrary, the prolonged (for 60 and 90 days) exposure of EMR from MT to the organism of male rats from the early puberty period and until they reach puberty is characterized by a weakly expressed spermatogenic epithelium reaction, but also the most characteristic decrease in the number and viability of spermatozoa, as well as by the increase in concentration of testosterone in blood serum. The complex of identified disorders in the morphofunctional state of the reproductive system of male rats indicates the inhibition of its function under the influence of low-intensity EMR from MT, which may be a factor affecting the decline in male fertility.

электромагнитное излучениемобильный телефонрепродуктивная система крыс-самцовсперматогенезсперматозоидыжизнеспособностьфрагментация ДНК сперматозоидовтестостеронelectromagnetic radiationmobile phonereproductive system of male ratsspermatogenesisspermatozoaviabilitysperm DNA fragmentationtestosteroneReferencesКудряшов, Ю. Б. Радиационная биофизика: радиочастотные и микроволновые электромагнитные излучения: учебник для вузов / Ю. Б. Кудряшов, Ю. Ф. Перов, А. Б. Рубин. – М. : Физматлит, 2008. – 181 с.Kudryashov Yu. B., Perov Yu. F., Rubin A. B. Radiation biophysics: radio frequency and microwave electromagnetic radiation. Мoscow, Fizmatlit Publ., 2008. 181 p. (in Russian).Григорьев, Ю. Г. От электромагнитного смога до электромагнитного хаоса. К оценке опасности мобильной связи для здоровья населения / Ю. Г. Григорьев // Мед. радиология и радиац. безопасность. – 2018. – Т. 63, № 3. – С. 28–33.Grigor’ev Yu. G. From electromagnetic smog to electromagnetic chaos. to evaluating the hazards of mobile communication for health of the population. Meditsinskaya radiologiya i radiatsionnaya bezopasnost’ = Medical Radiology and Radiation Safety, 2018, vol. 63, no. 3, pp. 28–33 (in Russian).Стожаров, А. Н. Медицинская экология: учеб. пособие / А. Н. Стожаров. – Минск : Выш. шк., 2007. – 368 с.Stozharov A. N. Medical ecology: studies. Allowance. Minsk, Vysheishaya shkola Publ., 2007. 368 p. (in Russian).Case-control study of the association between malignantbrain tumours diagnosed between 2007 and 2009 and mobile and cordless phone use / L. Hardell [et al.] // Int. J. Oncol. – 2013. – Vol. 43, N 6. – P. 1833–1845. https://doi.org/10.3892/ijo.2013.2111Hardell L., Carlberg M., Söderqvist F., Mild K. H. Case-control study of the association between malignantbrain tumours diagnosed between 2007 and 2009 and mobile and cordless phone use. International Journal of Oncology, 2013, vol. 43, no. 6, pp. 1833–1845. https://doi.org/10.3892/ijo.2013.2111IARC classifes radiofrequency electromagnetic felds as possibly carcinogenic to humans // IARC Press Release / WHO. – 2011. – N 208. – 6 p.IARC classifes radiofrequency electromagnetic felds as possibly carcinogenic to humans. IARC Press Release, 2011, no. 208. 6 р.Report of partial fndings from the national toxicology program carcinogenesis studies of cell phone radiofrequency radiation in Hsd: Sprague dawley® SD rats (whole body exposure) / M. Wyde [et al.] // BioRxiv. – 2018. – 87 p. https://doi.org/10.1101/055699Wyde M., Cesta M., Blystone C., Elmore S., Foster P., Hooth M. [et al.] Report of partial fndings from the national toxicology program carcinogenesis studies of cell phone radiofrequency radiation in Hsd: Sprague dawley® SD rats (whole body exposure). BioRxiv, 2018, 87 p. https://doi.org/10.1101/055699Brody, S. A. Мужское бесплодие и окислительный стресс: роль диеты, образа жизни и пищевых добавок / S. A. Brody // Андрология и генитальная хирургия. – 2014. – Т. 15, № 3. – С. 33–41.Brody S. A. Male infertility and oxidative stress: the role of diet, lifestyle and nutritional supplements. Andrologiya i genital’naya khirurgiya [Andrology and genital surgery], 2014, vol. 15, no. 3, pp. 33–41 (in Russian).Верещако, Г. Г. Влияние электромагнитного излучения мобильных телефонов на состояние мужской репродуктивной системы и потомство / Г. Г. Верещако. – Минск : Беларус. навука, 2015. – 186 с.Vereshchako G. G. Influence of electromagnetic radiation of mobile phones on the state of male reproductive system and offspring. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2015. 186 p. (in Russian).Hamada, A. J. Cell phones and their impact on male fertility: fact or fction / A. J. Hamada, A. Singh, A. Agarwal // Open Reprod. Sci. J. – 2011. – Vol. 5. – Р. 125–137. https://doi.org/10.2174/1874255601103010125Hamada A. J., Singh A., Agarwal A. Cell phones and their impact on male fertility: fact or fction. Open Reproductive Science Journal, 2011, vol. 5, pp. 125–137. https://doi.org/10.2174/1874255601103010125Хорсева, Н. И. Влияние низкоинтенсивных электромагнитных полей на антенатальный период развития организма. Часть 1. От гаметогенеза до родов (обзор) / Н. И. Хорсева, Ю. Г. Григорьев, П. Е. Григорьев // Журн. мед.- биол. исслед. – 2017. – Т. 5, № 4. – С. 42–54.Khorseva N. I., Grigor’ev Yu. G., Grigor’ev P. E. The influence of low-intensity electromagnetic felds on the antenatal period of development of the organism. Part 1. From gametogenesis to childbirth (review). Zhurnal mediko-biologicheskikh issledovanii [Journal of biomedical research], 2017, vol. 5, no. 4, pp. 42–54 (in Russian).Suresh, R. Quantitation of spermatogenesis by DNA flow cytometry: comparative study among six species of mammals / R. Suresh, G. R. Aravindan, N. R. Moudgal // J. Biosci. – 1992. – Vol. 17, N 4. – P. 413−419. https://doi.org/10.1007/BF02720096Suresh R., Aravindan G. R., Moudgal N. R. Quantitation of spermatogenesis by DNA flow cytometry: comparative study among six species of mammals. Journal of Biosciences, 1992, vol. 17, no. 4, pp. 413–419. https://doi.org/10.1007/BF02720096Влияние радиационного облучения на витаминный статус и сперматогенез крыс / В. В. Евдокимов [и др.] // Бюл. эксперим. биол. и мед. – 1997. – Т. 123, № 5. – С. 524–527.Evdokimov V. V., Kodentsova V. M., Vrzhevskaya O. A., Erasova V. I., Yakushina L. M., Kirpatovskii V. I., Sakharov I. Yu. The impact of radiation exposure on vitamin status and spermatogenesis in rats. Byulleten’ eksperimental’noi biologii i meditsiny [Bulletin of experimental biology and medicine], 1997, vol. 123, no. 5, pp. 524–527 (in Russian).World Health Organization. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. – 5th ed. – Geneva : WHO Press, 2010. – 271 p.World Health Organization. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. 5th ed. Geneva, WHO Press, 2010. 271 p.Evenson, D. P. Sperm chromatin structure assay: its clinical use for detecting sperm DNA fragmentation in male infertility and comparisons with other techniques / D. P. Evenson, K. L. Larson, L. K. Jost // J. Androl. – 2002. – Vol. 23, N 1. – Р. 25–43. https://doi.org/10.1002/j.1939-4640.2002.tb02599.xEvenson D. P., Larson K. L., Jost L. K. Sperm Chromatin structure assay: its clinical use for detecting sperm DNA fragmentation in male infertility and comparisons with other techniques. Journal of Andrology, 2002, vol. 23, no. 1, pp. 25–43. https://doi.org/10.1002/j.1939-4640.2002.tb02599.xЗахидов, А. Ю. Биология стволовых клеток зародышевого пути / С. Т. Захидов, А. Ю. Кулибин, Т. Л. Маршак. – М. : МГУ, 2013. – 141 с.Zakhidov S. T., Kulibin A. Yu., Marshak T. L. Embryonic stem cell biology. Moscow, Moscow State University Publ., 2013. 141 р. (in Russian).Zareen, N. Testicular morphology: effects of mobile phone induced electromagnetic felds on mice testes / N. Zareen // Profession. Med. J. – 2009. – Vol. 16, N 2. – Р. 289–292.Zareen N. Testicular morphology: effects of mobile phone induced electromagnetic felds on mice testes. Professional Medical Journal, 2009, vol. 16, no. 2, рр. 289–292.Testicular apoptosis and histopathological changes induced by a 2.45 GHz electromagnetic feld / M. Saygin [et al.] // Toxicol. Ind. Health. – 2011. – Vol. 27, N 5. – P. 455–463. https://doi.org/10.1177/0748233710389851Saygin M., Caliskan S., Karahan N., Koyu A., Gumral N., Uguz A. Testicular apoptosis and histopathological changes induced by a 2.45 GHz electromagnetic feld. Toxicology and Industrial Health, 2011, vol. 27, no. 5, pp. 455–463. https://doi.org/10.1177/0748233710389851Effects of exposure to electromagnetic feld (1.8/0.9GHz) on testicular function and structure in growing rats / H. O Nisbet [et al.] // Res. Veterinary Sci. – 2012. – Vol. 93, N 2. – P. 1001–1005. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2011.10.023Nisbet H. O., Nisbet C., Akar A., Cevik M., Karayigit M. O. Effects of exposure to electromagnetic feld (1.8/0.9GHz) on testicular function and structure in growing rats. Research in Veterinary Science, 2012, vol. 93, no. 2, pp. 1001–1005. https://doi.org/10.1016/j.rvsc.2011.10.023Effect of whole-body 1800 MHz GSM-like microwave exposure on testicular steroidogenesis and histology in mice / Z. Forgács [et al.] // Reproduct. Toxicol. – 2006. – Vol. 22, N 1. – P. 111–117. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2005.12.003Forgács Z., Somosy Z., Kubinyi G., Bakos J., Hudák A., Surján A., Thuróczy G. Effect of whole-body 1800 MHz GSM-like microwave exposure on testicular steroidogenesis and histology in mice. Reproductive Toxicology, 2006, vol. 22, no. 1, pp. 111–117. https://doi.org/10.1016/j.reprotox.2005.12.003Hinrikus, H. Understanding physical mechanism of low-level microwave radiation effect / H. Hinrikus, M. Bachmann, J. Lass // Intern. J. Rad. Biol. – 2018. – Vol. 94, N 10. – P. 877−882. https://doi.org/10.1080/09553002.2018.1478158Hinrikus H. Bachmann M., Lass J. Understanding physical mechanism of low-level microwave radiation effect. International Journal of Radiation Biology, 2018, vol. 94, no. 10, pp. 877−882. https://doi.org/10.1080/09553002.2018.1478158Markov, M. Protect children from EMF / M. Markov, Y. Grigoriev // Electromagn. Biol. Med. – 2015. – Vol. 34, N 3. – P. 251–256. https://doi.org/10.3109/15368378.2015.1077339Markov M., Grigoriev Y. Protect children from EMF. Electromagnetic Biology and Medicine, 2015, vol. 34, no. 3, pp. 251–256. https://doi.org/10.3109/15368378.2015.1077339

The authors declare that there are no conflicts of interest present.