Μελέτη επίδρασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε πρότυπα βιολογικά συστήματα

Abstract

The Electromagnetic Radiation (EMR) produced through the development of the wireless technology, during the past three decades, has been the target of a thorough investigation concerning the possible effects, not only on the human health but also on the normal life of other plants and animals. Wireless devices (mobile and cordless phones, wireless routers and microwave generators) have been employed in various experimental and clinical approaches while numerous epidemiological surveys are in progress.The target of the current PhD Thesis was the investigation of the possible effect of the non-ionizing EMR emitted by wireless devices both on mammalian cell cultures and on developing or mature plants. The source of the non-ionizing EMR was either a mobile phone in talk mode or the base unit of a DECT type cordless telephone. Experimental set-up, irradiation protocols and dosimetry were accurately designed while the instruments used and the apparatus employed were thoroughly checked to cover the worldwide guidelines.The experimental procedures and the biochemical approach of the effects of EMR on the in vitro cultures of animal cells were performed in the Laboratory of Biochemistry (Research Unit I) of the Section of Biochemistry and Molecular Biology, as well as, in the Section of cell Biology and Biophysics, National and Kapodistrian University of Athens. Plant cultures and the following detailed anatomical, ultrastructural, histochemical and biochemical investigation were performed in the Laboratory of Plant Anatomy, Section of Botany, National and Kapodistrian University of Athens, as well as at the Laboratory of Electron Microscopy, Agricultural University of Athens.In the first part of the current research the effect of the non-ionizing EMR on mammalian cell lines was studied on the purpose to investigate the aftermath of the radiation on the metabolism of protein involved in the pathogenesis of neurodegenerative diseases as the Alzheimer’s Disease (AD) and the Parkinon’s Disease (PD). These particular diseases are characterized by a gradual loss of the structure and function of neurons and a widespread neural-cell death. The research target at this part of our investigation was the study of the Amyloid Precursor Protein (APP) and a-synuclein (AS) metabolism. The molecular pathogenetic mechanisms leading to the emergence of AD are characterized by overproduction or/and accumulation of the Amyloid beta (Aβ) peptide between neural cells, a fact that eventually produces neural plates in the brain of the patients. Aβ peptide is produced as a result of the proteolytic process of APP. In the case of PD toxic aggregations of AS are produced in the intracellular space, composing the main constituents of Lewy bodies, the hallmark in the brain of PD patients. Pathogenetic and evolution of neurodegenerative diseases have to do with malfunction of metabolical, biochemical and oxidative procedures at the periphery. Thus and according to all the above, our investigation was focused on the effect of the non-ionizing EMR on the APP and AS metabolism as studied in cultures of neuronal cells (SH-SY5Y) and non-neuronal-originating cells (HEK293, CHO). At this point, we have to emphasize that during a common talk with a cellular phone, the brain neural cells are in the close proximity of the emitting device. This is why the human SH-SY5Y cell line, a model for the study of the biochemical and molecular mechanisms keeping control on the neurodegeneration pathogenesis, was selected.The same experimental set-up and irradiation protocols were used in all cell lines. We produced two irradiated cultures with the mobile phone located between them while a non-exposed cell culture was also evaluated. The irradiation process was performed for 3 times a day for 10 minutes intervals for 2 consecutive days. Cells were removed after the second day of irradiation and the biochemical investigation of the effects of non-ionizing EMR was executed.In SH-SY5Y cells, the non-ionizing EMR led to the modification of the proteolytic procedure of APP as well as the generation of new amyloidogenic fragments in exposed cells. Interestingly, the altered cellular topology of these amyloidogenic fragments, as a result of the radiation, could bring about new interactions of these molecules. A dramatically increased expression of AS was also investigated in the exposed cells. Both the alteration of expression profile and the proteolytic procedure of APP as well as the increase in AS expression, correlate to the intensity of the field. Furthermore, a remarkable increase of Reactive Oxygen Species (ROS) in exposed cells correlated to the percentage of the induced cell death was also perceived in the irradiated samples.Our study continued with the application of the non-ionizing EMR on human cells of non-neural origin. This immortalized cell line, under the name HEK293, is of epithelial morphology, and has been used for neuro-pharmacological and biological studies. Our results, confirmed the alteration of the APP expression profile and the production of new amyloidogenic fragments. The temperature-induced phase separation according to their hydrophobic nature, revealed a change in the cellular distribution of these amyloidogenic fragments in exposed cells. The modification of the expression of AS in exposed cells, compared to their non-exposed counterparts, as well as the oligomerization rate of monomers of AS, are of high interest. Both cell toxicity and oxidative stress were also remarkable in this cell line.We extended our research in CHO cell line (cells derived from the Ovary of the Chinese Hamster). This particular cell line is considered to be a model line used worldwide for biological studies on the expression procedure and the metabolism of proteins. In this case, the full length APP was not affected after irradiation. However, in exposed cells, we noticed a remarkable increase of amyloidogenic and C-terminal fragments of APP as well as a modification of cellular topology of these fragments and a significant increase in ROS content. As far as the AS is concerned, our results did not reveal any modification in AS oligomerization or expression. Our last research approach was the investigation of the effect of the no-ionizing EMR on CHO-7PA2 cell line. These cells overexpress the Aβ peptide thus they are considered a model cell line for studies on molecular mechanisms leading to AD. Our observations did not trace any effect on expression profile of both the APP and AS. On the other hand, the increase in the production amyloidogenic fragments in exposed samples was remarkable. The overall results from all cell lines indicate, for the first time, that the effect of the non-ionizing EMR on the metabolism of proteins implicated in AD and PD is far from negligible.In the second part of our investigation, a series of experiments was set up in order to investigate any morphological, structural, ultrastructural or biochemical alterations caused after exposure to non-ionizing EMR in five plant species especially selected for their scientific or high economical value.Concerning Arabidopsis thaliana (Col.) cultured individuals after a long-term exposure to non-ionizing radiation emitted from the base unit of a cordless DECT system, the exposed plants, compared to their control counterparts, seem to be affected concerning their biomass and leaf structure. Their leaves are thinner and possess fewer chloroplasts. SEM observations of the exposed leaves reveal that the only feature affected is the pubescence which almost disappears while TEM investigation revealed minor structural effects in the chloroplasts. The reduction in the number of chloroplasts as well as the decrease of stroma thylakoids and photosynthetic pigments are probably the main reasons for a weak photosynthetic potential and a consequent reduction of the biomass production.A series of experiments was also carried out to investigate possible structural or biochemical alterations in Gossypium hirsutum L. plants after a long term (21 days) exposure to non-ionizing radiation (1882 MHz) emitted from the base unit of a cordless DECT system. Exposed plants, compared to the negative (matched) controls, seem to be seriously affected. Notably lower biomass production for the above ground part and the roots was recorded. Reduction of the photosynthetic pigments and severe damage of the chloroplast structure were also observed. This is a serious indication that non -ionizing radiation can be noxious for plant life functions.The next series of experiments was carried out to investigate possible structural or biochemical effects on young Zea mays L. plants after a long-term exposure to non-ionizing, continuous radiation emitted from the same base unit of a cordless DECT system. Exposed plants, compared to their normal counterparts, do not seem to be affected concerning their sprouting potential, biomass production for both the above ground part and the root, leaf structure, photosynthetic pigment content and their absorbance. The structural profile of the exposed plants seems almost identical to those of the control ones. Biomass production, photosynthetic pigments, leaf structure and chloroplast arrangement do not differ in exposed plants. What seems to be affected is the structure of the chloroplasts accommodated in the bundle sheath cells of the exposed leaves. They suffer a slight swelling of their thylakoids and an undulation of some of the thylakoid membranes. Scarcely a disruption of chloroplast envelope can be observed.In the last series of experiments with the DECT base unit, sprouts of Pinus halepensis M. were incubated and cultured in the laboratory under controlled conditions for the same purpose. Exposed plants, compared to their control counterparts, seem to be affected since they exhibit lower sprouting potential, minor fresh weight and biomass for both the above ground part and the root, reduction of their photosynthetic pigments and significantly increased ROS levels. Cotyledon, juvenile leaf, primary shoot and root structure seem similar in both control and exposed plants. What seems to be affected is the structure of chloroplasts in the exposed leaves. Many cells of the exposed leaves possess severely deformed chloroplasts with dilated or destructed thylakoid membranes although disruption of chloroplast envelopes was not observed.Finally, myrtle (Myrtus communis L.), a common draught resistant, evergreen sclerophyllous Mediterranean plant species was selected to serve as experimental "material" in a series of experiments intending to investigate the ability of this tolerant species to withstand GSM emitted, non-ionizing EMR as well as to compare it to the already thoroughly investigated plant species. Although the leaves of the exposed plants present unaffected tissue arrangement, their mesophyll cells accumulate large amounts of secondary metabolites, their photosynthetic pigments are dramatically reduced, the ROS counted are significantly increased and the presence of DDC, which cannot be detected in the leaves of the control plants, is recorded in high levels. The exposed leaves seem to experience a severe oxidative stress which probably induces DDC expression and the biosynthesis of the neurotransmitter dopamine, the activation of the shikimate pathway and, eventually, the accumulation of secondary metabolites.Considering all the above, we have to point out that in all plant species investigated, the initial reaction, after the application of the electromagnetic field, was the increase in ROS content. The consequent deformation of chloroplasts in all developing plants studied is a remarkable effect with serious impact on plant life.Concluding, we may say that our data strongly support the argument against the widespread and non rational use of the various wireless devices of everyday use since the non-ionizing EMR they emit induces damages in both animal and plant cells and is far from being considered as innocent.

Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που έχει προκύψει από την ανάπτυξη της ασύρματης τεχνολογίας, εδώ και τρεις δεκαετίες, έχει αποτελέσει αντικείμενο εντατικής έρευνας ως προς τις πιθανές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία αλλά και σε άλλους ζωικούς ή φυτικούς οργανισμούς. Οι αντίστοιχες συσκευές (κινητά και ασύρματα τηλέφωνα, ασύρματα ρούτερ αλλά και γεννήτριες μικροκυμάτων), έχουν χρησιμοποιηθεί για πειραματικές και κλινικές προσεγγίσεις ενώ σημαντικός είναι και ο αριθμός επιδημιολογικών ερευνών.Στόχος της παρούσας Διατριβής ήταν η μελέτη της επίδρασης της μη-ιονίζουσας ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ΗΜΑ) από συσκευές ασύρματης τεχνολογίας τόσο σε καλλιέργειες ζωικών κυττάρων όσο και σε αναπτυσσόμενους ή ώριμους φυτικούς οργανισμούς. Η ακτινοβόληση υλοποιήθηκε με βάση συγκεκριμένα χρονοδιαγράμματα και πειραματικές διατάξεις. Ως πηγές μη-ιονίζουσας ΗΜΑ χρησιμοποιήθηκαν είτε μία συσκευή βάσης ασύρματου τηλεφώνου τύπου DECT είτε μία συσκευή κινητού τηλεφώνου GSM, σε κατάσταση ομιλούσας εκπομπής. Ο σχεδιασμός των πειραμάτων, η ακτινοβόληση και η δοσιμετρία έγιναν με μεγάλη ακρίβεια και ο πάσης φύσεως εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε ελέγχθηκε σχολαστικά προκειμένου να καλύπτει τις προδιαγραφές που ισχύουν διεθνώς.Οι πειραματικές διαδικασίες και η βιοχημική προσέγγιση της επίδρασης της ΗΜΑ στις in vitro καλλιέργειες ζωικών κυττάρων, πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Βιοχημείας (Ερευνητική Μονάδα Ι), του Τομέα Βιοχημείας και Μοριακής Βιολογίας καθώς και στον Τομέα Βιολογίας Κυττάρου και Βιοφυσικής του ΕΚΠΑ, ενώ οι πειραματικές καλλιέργειες στα φυτικά είδη που είχαν επιλεγεί καθώς και η περαιτέρω λεπτομερής ανατομική, υπερμικροσκοπική, ιστοχημική και βιοχημική μελέτη, προκειμένου να διερευνηθεί η επίδραση της μη-ιονίζουσας ΗΜΑ, έγιναν στο εργαστήριο Ανατομίας Φυτών του Τομέα Βοτανικής, στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών και στο Εργαστήριο Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών.Στο πρώτο μέρος της διατριβής μελετήθηκε η επίδραση της μη-ιονίζουσας ΗΜΑ σε σειρές κυττάρων θηλαστικών με στόχο τη διερεύνηση της συνεπειών της στον μεταβολισμό πρωτεϊνικών μορίων που εμπλέκονται στην παθογένεση των νευροεκφυλιστικών νόσων, Alzheimer (AD) και Parkinson (PD). Οι συγκεκριμένες νόσοι χαρακτηρίζονται από προοδευτική απώλεια της δομής και λειτουργικότητας των νευρώνων και από εκτεταμένο νευρωνικό θάνατο. Οι ερευνητικοί στόχοι στο συγκεκριμένο σκέλος της ΔΔ, ήταν η μελέτη του μεταβολισμού της Προδρόμου Πρωτεΐνης του Αμυλοειδούς (ΑΡΡ) και της α-συνουκλεΐνης (AS). Οι μοριακοί παθογενετικοί μηχανισμοί που οδηγούν στην εκδήλωση της AD χαρακτηρίζονται από υπερπαραγωγή ή/ και συσσώρευση πεπτιδίων β-αμυλοειδούς (Αβ), μεταξύ νευρικών κυττάρων, γεγονός το οποίο οδηγεί στην δημιουργία νευριτικών πλακών στον εγκέφαλο των ασθενών. Το Αβ παράγεται ως αποτέλεσμα της πρωτεολυτικής επεξεργασίας της ΑΡΡ. Στην περίπτωση της PD δημιουργούνται, στον ενδοκυττάριο χώρο, τοξικά για τους νευρώνες συσσωματώματα της AS, τα οποία αποτελούν κύριο συστατικό των σωματίων Lewy, χαρακτηριστικά παθολογικά ευρήματα στους εγκεφάλους με PD. Η παθογένεση και εξέλιξη των νευροεκφυλιστικών ασθενειών σχετίζονται επίσης με δυσλειτουργία σε μεταβολικές, βιοχημικές και οξειδωτικές διαδικασίες στην περιφέρεια. Σύμφωνα με τα παραπάνω, η μελέτη εστιάστηκε στην επίδραση της μη-ιονίζουσας ΗΜΑ στον μεταβολισμό της ΑΡΡ και της AS, σε κυτταρικές σειρές νευρικής (SH-SY5Y) και μη νευρικής προέλευσης (ΗΕΚ293 και CHO). Υπογραμμίζεται ότι κατά την συνήθη ομιλία με κινητό τηλέφωνο, οι νευρώνες του εγκεφάλου βρίσκονται ιδιαίτερα κοντά στην εκπέμπουσα συσκευή. Για το λόγο αυτό επιλέχθηκε, για την έρευνά μας, η ανθρώπινη κυτταρική σειρά SH-SY5Y που αποτελεί πρότυπο των βιοχημικών και μοριακών μηχανισμών που διέπουν την παθογένεση του νευροεκφυλισμού.Ταυτόσημη πειραματική διάταξη και πρωτόκολλο ακτινοβόλησης, χρησιμοποιήθηκε σε όλες τις κυτταρικές σειρές. Δημιουργήθηκαν δύο καλλιέργειες ακτινοβόλησης μεταξύ των οποίων παρεμβλήθηκε συσκευή κινητού τηλεφώνου, ενώ παράλληλα, η πειραματική διάταξη συμπεριέλαβε, σε όλες τις περιπτώσεις, καλλιέργειες ελέγχου. Η ακτινοβόληση των κυττάρων έγινε 3 φορές για 10 λεπτά για δύο συνεχόμενες ημέρες. Μετά το τέλος της εκάστοτε περιόδου ακτινοβόλησης, οι καλλιέργειες κυττάρων παρέμεναν στον επωαστικό κλίβανο. Μετά το τέλος της δεύτερης ημέρας ακτινοβολήσεων, τα κύτταρα απομακρύνθηκαν από τα δοχεία καλλιέργειας και ακολούθησε η βιοχημική διερεύνηση για την επίδραση της ακτινοβολίας. Στα κύτταρα SH-SY5Y, η μη-ιονίζουσα ΗΜΑ είχε ως αποτέλεσμα την τροποποίηση της πρωτεολυτικής επεξεργασίας της ΑΡΡ, και την δημιουργία νέων αμυλοειδογενών πρωτεολυτικών θραυσμάτων στις ακτινοβολημένες καλλιέργειες. Μεγάλου ενδιαφέροντος θεωρείται το γεγονός ότι, η ακτινοβολία επέφερε τροποποίηση της κυτταρικής τοπολογίας των πρωτεολυτικών προϊόντων, γεγονός που πιθανά οδηγεί σε συνεπακόλουθη τροποποίηση των περαιτέρω αλληλεπιδράσεων των παραχθέντων αμυλοειδογενών πεπτιδίων. Η μελέτη των ακτινοβολημένων δειγμάτων αποκάλυψε εντυπωσιακή αύξηση της έκφρασης της μονομερούς AS. Τόσο η τροποποίηση της έκφρασης και πρωτεολυτικής επεξεργασίας της ΑΡΡ αλλά και η παρατηρούμενη σημαντική αύξηση της έκφρασης της AS, φαίνεται σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας να σχετίζεται με την ένταση του πεδίου. Αξιοσημείωτο κρίνεται το γεγονός, ότι στα ακτινοβολημένα δείγματα παρουσιάστηκε σημαντική αύξηση των δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS). Η παρατήρηση αυτή βρέθηκε να είναι σε συμφωνία με τα ποσοστά κυτταρικού θανάτου. Οι μελέτες συνεχίστηκαν με τη χρήση της μη-νευρικού τύπου κυτταρικής σειράς ΗΕΚ293. Τα συγκεκριμένα κύτταρα είναι επιθηλιακής μορφολογίας, μη καρκινικά εμβρυικά ανθρώπινα κύτταρα νεφρού τα οποία χρησιμοποιούνται ως πρότυπα σε βιολογικές και νευροφαρμακολογικές μελέτες. Τα αποτελέσματά μας επιβεβαίωσαν την τροποποίηση του προτύπου έκφρασης της ΑΡΡ και την επαγωγή δημιουργίας νέων αμυλοειδογενών θραυσμάτων. Ο θερμοεπαγόμενος διαχωρισμός φάσεων σύμφωνα με την υδροφοβικότητα, κατέδειξε την αλλαγή της κυτταρικής τοπολογίας των αμυλοειδογενών θραυσμάτων στα ακτινοβολημένα δείγματα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η τροποποίηση του προτύπου έκφρασης της AS σε σύγκριση με τα δείγματα του μάρτυρα, όπως και τροποποίηση του βαθμού ολιγομερισμού των μονομερών της AS. Η κυτταροτοξικότητα και η οξειδωτική καταπόνηση παρατηρήθηκαν και σε αυτή την κυτταρική σειρά. Η ερευνητική προσέγγιση επεκτάθηκε και στα κύτταρα CHO (κυτταρική σειρά από την ωοθήκη του κινεζικού χάμστερ). Τα CHO, χρησιμοποιούνται ως πρότυπα σε ερευνητικά πρωτόκολλα για τη μελέτη της έκφρασης και μεταβολισμού πρωτεϊνικών μορίων. Στην περίπτωση αυτή, δεν παρατηρήθηκε αξιοσημείωτη μεταβολή στο πρότυπο έκφρασης της πλήρους μήκους ΑΡΡ, μετά την ακτινοβόληση. Αξιοσημείωτο όμως, είναι το γεγονός ότι στα ακτινοβολημένα δείγματα, εμφανίστηκε εντυπωσιακή αύξηση αμυλοειδογενών και καρβοξυτελικών προϊόντων της ΑΡΡ, καθώς και τροποποίηση της κυτταρικής τοπολογίας των νεοπαραχθέντων θραυσμάτων και αύξηση των ενδογενών ελευθέρων ριζών. Τα αποτελέσματα στην μελέτη της επίδρασης της μη-ιονίζουσας ΗΜΑ στα συγκεκριμένα κύτταρα δεν έδειξαν κάποια σημαντική τροποποίηση στην έκφραση ή στον ολιγομερισμό της α-συνουκλεΐνης. Τέλος, μελετήθηκε η επίδραση της μη-ιονίζουσας ΗΜΑ στα κύτταρα CHO-7PA2. Τα κύτταρα αυτά, υπερεκφράζουν το πεπτίδιο Αβ, και χρησιμοποιούνται για την μελέτη μοριακών μηχανισμών που οδηγούν στην AD. Τα αποτελέσματά μας δεν κατέδειξαν αλλαγή στο πρότυπο της έκφρασης της ΑΡΡ και της AS. Παρατηρήθηκε όμως, αύξηση στην παραγωγή αμυλοειδογενών θραυσμάτων στα ακτινοβολημένα δείγματα. Συνολικά, τα αποτελέσματά μας δείχνουν για πρώτη φορά την επίδραση της μη-ιονίζουσας ΗΜΑ στον μεταβολισμό πρωτεϊνικών μορίων που εμπλέκονται στην παθογένεση των AD και PD. Στο δεύτερο μέρος της διατριβής τον λόγο είχαν τα φυτά. Αρχικά μελετήθηκε ένα πολύ γνωστό, ευρύτατα χρησιμοποιούμενο για πειράματα γενετικής και μοριακής βιολογίας φυτικό είδος, το Arabidopsis thaliana (Col.). Νεαρά φυτά τοποθετήθηκαν σε δύο ειδικά κατασκευασμένους κλωβούς Faraday, με πλήρη μόνωση από τις ακτινοβολίες, και καλλιεργήθηκαν σε ειδικό θάλαμο ελεγχόμενης θερμοκρασίας κάτω από επίσης ελεγχόμενες συνθήκες φωτισμού. Στον έναν από τους θαλάμους τοποθετήθηκε η βασική μονάδα ασύρματης τηλεφωνικής συσκευής DECT η οποία βρισκόταν σε συνεχή, εικοσιτετράωρη εκπομπή. Οι συνθήκες έκθεσης ήταν επακριβώς προσδιορισμένες και η όλη πειραματική διάταξη, με μικρές μόνο διαφορές στην χρονική διάρκεια των πειραμάτων, χρησιμοποιήθηκε και για την μελέτη των άλλων φυτικών ειδών που ακολούθησαν. Η πειραματική προσέγγιση για το Arabidopsis thaliana οδήγησε, αρχικά, στη διαπίστωση ότι τα εκτεθειμένα φυτά, αν συγκριθούν με τα φυτά – μάρτυρες, παρουσιάζουν σημαντική μείωση στη συνολική βιομάζα και διαφορές στη δομή του φύλλου τους. Τα φύλλα τους είναι λεπτότερα και τα κύτταρά τους φιλοξενούν λιγότερους χλωροπλάστες. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης αποκάλυψε μικρές μόνο διαφορές στο τρίχωμα των επιδερμίδων (πολύ περισσότερες αποτρεπτικές τρίχες στα φυτά – μάρτυρες) ενώ η αντίστοιχη μικροσκοπία διέλευσης αποκάλυψε μικρής κλίμακας δομικές βλάβες στους χλωροπλάστες των ακτινοβολημένων φυτών. Η μείωση του αριθμού των χλωροπλαστών και η αποδιοργάνωση των θυλακοειδών στρώματος, στα κύτταρα των ακτινοβολημένων φυτών, είναι πιθανότατα και η βασική αιτία για την σημαντική μείωση των φωτοσυνθετικών χρωστικών που καταγράφηκε. Η αναπόφευκτη, συνεπώς, μείωση του φωτοσυνθετικού δυναμικού των ακτινοβολημένων φυτών οδηγεί και στην μείωση της παραγωγικότητας τους, κάτι που παρατηρήθηκε και στις τρεις επαναλήψεις των πειραμάτων.Ακολούθησε ένα ευρύτατα καλλιεργούμενο, και στην Ελλάδα, μεγάλης οικονομικής σημασίας φυτικό είδος, το Gossypium hirsutum L. (βαμβάκι). Χρησιμοποιήθηκε η ίδια πειραματική διάταξη και οι επαναλήψεις των πειραμάτων διήρκεσαν 3 εβδομάδες η καθεμία. Στη διάρκεια κάθε επανάληψης του πειράματος τα φυτά του ενός θαλάμου δέχονταν την μη-ιονίζουσα ΗΜΑ της μονάδας βάσης (1882 MHz) για είκοσι μία ημέρες, σε εικοσιτετράωρη βάση. Στο τέλος κάθε επανάληψης διαπιστώθηκε ότι τα εκτεθειμένα φυτά είχαν υποστεί σοβαρές βλάβες. Καταγράφηκε σημαντικά χαμηλότερη βιομάζα, τόσο στο υπέργειο όσο και στο υπόγειο τμήμα (ρίζα) των ακτινοβολημένων φυτών. Παρατηρήθηκε επίσης, μείωση των φωτοσυνθετικών χρωστικών τους και σοβαρές αλλοιώσεις στη δομή των χλωροπλαστών τους. Εντυπωσιακές είναι και οι αλλαγές στην λεπτή δομή των κυττάρων του φλοιού της ρίζας των ακτινοβολημένων φυτών. Συνολικά, οι διαφορές που παρουσιάζουν τα φυτά – μάρτυρες από τα εκτεθειμένα στην ακτινοβολία μπορούν να θεωρηθούν σημαντικές και να προκαλέσουν προβληματισμό, ειδικά αν διαφορές αυτές αναχθούν σε επίπεδο μεγάλης καλλιέργειας και παραγωγικότητας.Το επόμενο φυτό για πειραματική διερεύνηση ήταν το ευρύτερα καλλιεργούμενο φυτικό είδος στον πλανήτη, επίσης σημαντικό για την οικονομική σημασία του. Πρόκειται για το καλαμπόκι ή αραβόσιτο (Zea mays L.). Τα νερά φυτά του καλαμποκιού εκτέθηκαν, αξιοποιώντας την ίδια με τα παραπάνω πειραματική διάταξη, στη συνεχώς εκπεμπόμενη, μη-ιονίζουσα ΗΜΑ της συσκευής DECT. Τα ακτινοβολημένα φυτά, συγκρινόμενα με τα φυτά – μάρτυρες, δεν φαίνεται να επηρεάζονται όσον αφορά το φυτρωτικό δυναμικό τους, την παραγόμενη βιομάζα, τόσο στο υπέργειο όσο και στο υπόγειο (ρίζα) τμήμα τους, τη δομή τους φύλλου τους, τις φωτοσυνθετικές χρωστικές και την απορροφητική τους ικανότητα. Αυτό όμως που φαίνεται να επηρεάζεται και να παρουσιάζει σημαντικές βλάβες είναι το σύνολο των χλωροπλαστών που φιλοξενούνται στα κύτταρα του κολεού των δεσμίδων, στα φύλλα των ακτινοβολημένων φυτών. Αυτοί οι ιδιαίτερης δομής χλωροπλάστες εμφανίζουν είτε διόγκωση είτε πολλές πτυχώσεις των θυλακοειδών τους. Επειδή οι χλωροπλάστες αυτοί προσδίδουν ειδικό πλεονέκτημα στο συγκεκριμένο φυτό – όπως και σε όλα τα αγρωστώδη – όσον αφορά τη φωτοσύνθεση κάτω από δύσκολες περιβαλλοντικές συνθήκες, οι παραμορφώσεις που παρατηρούνται σε αυτούς, σε τόσο νεαρό στάδιο του κύκλου ζωής του φυτού, αποτελούν μη ευνοϊκή υποθήκη για το υπόλοιπο της ζωής του και, πιθανότατα, σοβαρό πρόβλημα σε επίπεδο καλλιέργειας και παραγωγής.Η χαλέπιος πεύκη (Pinus halepensis M.), ένα φυτό ευρύτατης διάδοσης στα φυσικά Μεσογειακά οικοσυστήματα σε όλη την Ελλάδα, επιλέχτηκε ως κωνοφόρο και ίσως, λόγω κατώτερης εξελικτικής βαθμίδας, ως περισσότερο ανθεκτικό. Τόσο η διαδικασία ακτινοβόλησης όσο και η μεθοδολογία προσέγγισης της επίδρασης της ακτινοβολίας δεν άλλαξαν. Τα ακτινοβολημένα φυτά φάνηκε να καθυστερούν την ανάπτυξή τους, και να εμφανίζουν χαμηλότερο νωπό βάρος και βιομάζα τόσο για το υπέργειο όσο και για το υπόγειο τμήμα τους. Παρουσίαζαν επίσης μείωση των φωτοσυνθετικών χρωστικών και αυξημένα επίπεδα ROS. Τα νεαρά φύλλα τους, οι βλαστοί και οι ρίζες δεν φαίνεται να έχουν διαφορές αν συγκριθούν με τα αντίστοιχα από τα φυτά-μάρτυρες. Όμως οι χλωροπλάστες των ακτινοβολημένων φύλλων, ειδικά στα κύτταρα της περιφέρειας, φαίνεται να παρουσιάζουν σοβαρές παραμορφώσεις και αποδιοργάνωση. Οι σημαντικές βλάβες στους χλωροπλάστες ευθύνονται για την μείωση των φωτοσυνθετικών χρωστικών, τη συρρίκνωση του φωτοσυνθετικού δυναμικού και την χαμηλή παραγωγικότητα που καταγράφηκε για τα ακτινοβολημένα νεαρά φυτά.Τέλος, στη γνωστή μυρτιά (Myrtus communis L.), ένα αείφυλλο σκληρόφυλλο είδος που απαντάται στα Μεσογειακά οικοσυστήματα, μελετήθηκε η επίδραση του "νέφους" της ΗΜΑ που καλύπτει πλέον τις περισσότερες περιοχές της χώρας λόγω της ραγδαίας, ευρύτατης εξάπλωσης της κινητής τηλεφωνίας. Παρ’ ότι τα φύλλα του φυτού που υπέστησαν την έκθεση στην ακτινοβολία κινητού τηλεφώνου, μορφολογικά, είναι απαράλλαχτα από τα φύλλα-μάρτυρες, στο μεσόφυλλό τους αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες δευτερογενών μεταβολιτών, οι φωτοσυνθετικές χρωστικές τους υφίστανται δραστική μείωση, η οξειδωτική καταπόνηση (ROS) αυξάνει σημαντικά ενώ καταγράφεται η παρουσία, σε υψηλές συγκεντρώσεις, του ενζύμου DDC, το οποίο δεν είναι δυνατόν να ανιχνευτεί, ούτε στο ελάχιστο, στα κύτταρα-μάρτυρες. Είναι πιθανόν ότι, η σημαντική καταπόνηση που υφίστανται τα ακτινοβολημένα κύτταρα, οδηγεί στην σύνθεση της DDC προφανώς για να διαχειριστεί την αυξημένη συγκέντρωση του υποστρώματος του ενζύμου, δηλαδή της ντοπαμίνης. Η σύνθεση, μιας φαινολικής προέλευσης ένωσης (κατεχολαμίνη) η οποία λειτουργεί ως νευροδιαβιβαστής στους ζωικούς οργανισμούς, όταν το φυτικό κύτταρο υποστεί την καταπόνηση της GSM ΗΜΑ, αξιολογείται ως ιδιαίτερα σημαντική και χρήζει περαιτέρω διερεύνησης. Έτσι, σε όλους τους φυτικούς οργανισμούς που μελετήθηκαν, διαπιστώθηκε η αύξηση των δραστικών μορφών οξυγόνου η οποία, ενδεχόμενα, αποτελεί την πρωταρχική αντίδραση και των φυτικών κυττάρων στην ΗΜΑ.Συμπερασματικά μπορούμε να διατυπώσουμε την άποψη ότι η μη-ιονίζουσα ΗΜΑ που εκπέμπεται από συσκευής ευρύτατης, καθημερινής χρήσης, μόνον αθώα δεν μπορεί να θεωρηθεί, αφού προκαλεί βλάβες τόσο στα ζωικά όσο και στα φυτικά κύτταρα που μελετήθηκαν.