Study of cellular stress potentially induced by millimeter waves
Contribution à l'étude du stress cellulaire potentiellement induit par les ondes millimétriques
Résumé
To cope with the saturation of the electromagnetic spectrum, telecommunications world leaders are developing new wireless devices, which provide very high data-rate transmission combined with greater confidentiality. These systems will operate in a frequency band around 60 GHz, naturally absent from environmental electromagnetic spectrum, which raises legitimate question about their safety. This work focuses on the analysis of the potential effects of millimeter radiations on the cell physiology. We first studied the effects of millimeter waves through in vitro studies using different models of human cell cultures exposed during various times to different frequencies, including those corresponding to molecular groups resonances, ranging between 57 and 64 GHz. We studied the potential impact of these electromagnetic waves on a cellular organelle, the endoplasmic reticulum, known to be sensitive to its environment and involved in many diseases. We then studied the effects of power variation on physiological processes on the endoplasmic reticulum but also on the synthesis of specific proteins related to the inflammatory response. Finally, by using a DNA microarrays method, we performed a high throughput transcriptomic approach, covering the entire genome, to determine potential millimetre waves target genes. Several candidate genes were selected.
Pour faire face à la saturation du spectre électromagnétique en matière de communications sans fil, les groupes industriels dominant le marché développent de nouveaux appareils de télécommunications sans fil, qui offriront un débit très élevé combiné à une meilleure confidentialité. Ces systèmes fonctionneront dans des bandes de fréquences autour de 60 GHz, naturellement absentes du spectre électromagnétique environnemental, ce qui suscite des interrogations légitimes quant à leur innocuité. Ce travail de thèse porte sur l'analyse des effets potentiels des rayonnements millimétriques sur la physiologie de la cellule. Nous avons tout d'abord étudié les effets des ondes millimétriques par le biais d'études in vitro, en utilisant différents modèles de cultures de cellules humaines, exposés à différents temps et à différentes fréquences, notamment celles correspondantes à des résonances de groupement moléculaires, comprises entre 57 et 64 GHz. Nous avons étudié l'impact potentiel de ces ondes sur un organite cellulaire, le réticulum endoplasmique, connu pour être sensible à son environnement et impliqué dans de nombreuses pathologies. Nous avons ensuite étudié les effets de la variation de puissance sur des processus physiologiques concernant le réticulum endoplasmique mais aussi sur la synthèse de protéines spécifiques liées à la réponse inflammatoire. Enfin, par la technique de puces à ADN, nous avons réalisé une approche transcriptomique à haut débit, portant sur l'ensemble du génome, afin de déterminer l'existence de gènes cibles sensibles à des expositions aux ondes millimétriques. Plusieurs gènes candidats ont été sélectionnés et serviront de biomarqueurs.