VI/ Mécanismes d’action des CEM sur le vivant
CCVD
Chapitre 2: Comment chacun de ces effets dus aux champs électromagnétiques est directement produit via l'activation des canaux calciques voltage-dépendants : rôle du capteur de tension dans la production d'une sensibilité extrême aux effets des C.E.M.
L'étude Pall, 2013 [4] a montré que dans 24 études différentes (il y en a maintenant 26 au total [5]), les effets des champs électromagnétiques de faible intensité, qu'ils soient d'hyperfréquences ou de basse fréquence pourraient être bloqués par les bloqueurs des canaux calciques, une sorte de médicament spécifique pour bloquer les canaux calciques voltage-dépendants (CCVD). Dans les études où plusieurs effets ont été étudiés, tous les effets étudiés ont été bloqués ou considérablement atténués par les bloqueurs des canaux calciques. Ces études montrent que les champs électromagnétiques produisent divers effets non thermiques via l'activation du CCVD dans de nombreuses cellules humaines et animales et même dans des cellules végétales où certains canaux calciques similaires sont impliqués [6]. En outre, de nombreux effets différents démontrés dans des études répétées d'exposition aux CEM, y compris les effets discutés ci-dessus, peuvent chacun être produits par des effets en aval de l'activation du CCVD, via une augmentation du calcium intracellulaire ([Ca2 +]i), comme discuté ci-dessous.
Il est important d’examiner pourquoi les CCVD sont si sensibles à l'activation par ces champs électromagnétiques de faible intensité. Chacun des CCVD possède un capteur de tension composé de 4 hélices alpha, chacune désignée comme une hélice S4, dans la membrane plasmique. Chacune de ces hélices S4 comporte 5 charges positives, pour un total de 20 charges positives constituant le capteur de tension CCVD [5,8]. Chacune de ces charges se situe dans la partie bicouche lipidique de la membrane plasmique. Les forces électriques exercées sur le capteur de tension sont extraordinairement élevées pour trois raisons distinctes [5,8].
1. Les 20 charges sur le capteur de tension rendent les forces sur le capteur de tension 20 fois supérieures aux forces exercées sur une seule charge.
2. Parce que ces charges se trouvent dans la section bicouche lipidique de la membrane où la constante diélectrique est d'environ 1 / 120e de la constante diélectrique des parties aqueuses de la cellule, la loi de la physique appelée loi de Coulomb, prédit que les forces seront environ 120 fois plus élevées que les forces sur les charges dans les parties aqueuses de la cellule.
3. Parce que la membrane plasmique a une résistance électrique élevée alors que les parties aqueuses de la cellule sont hautement conductrices, on estime que le gradient électrique à travers la membrane plasmatique est concentré environ 3000 fois.
La combinaison de ces facteurs signifie qu’en comparant les forces sur le capteur de tension avec les forces sur les groupes chargés individuellement dans les parties aqueuses de la cellule, on en déduit que les forces sur le capteur de tension sont d’environ 20 x 120 x 3000 = 7,2 millions de fois plus élevées.
Chacun de ces effets est produit via le mécanisme d’action principal des champs électromagnétiques micro-ondes / basse fréquence, l’activation des canaux calciques voltage-dépendants (CCVD). (chapitre 2). Chacun d'entre eux est produit via ce que l'on appelle des effets en aval de l'activation des CCVD. Il s’ensuit que nous comprenons bien non seulement que ces effets se produisent, mais aussi comment ils peuvent se produire.
L'extraordinaire sensibilité du capteur de tension CCVD aux forces des champs électromagnétiques nous indique que les consignes de sécurité en vigueur nous permettent d'être exposés à des niveaux de champs électromagnétiques environ 7,2 millions de fois trop élevés.
En résumé, nous avons alors la preuve que huit canaux ioniques différents sont activés par l’exposition à des champs électromagnétiques, quatre classes de CCVD, une classe de sodium voltage-dépendant, des canaux de potassium et de chlore ainsi qu’une classe de canaux de plantes, chacun de ces canaux ayant un capteur de tension similaire régulant son ouverture.
On peut combiner ces observations avec les découvertes importantes de la physique, à savoir que les forces électriques exercées sur le capteur de tension sont incroyablement fortes, environ 7,2 millions de fois plus fortes que les forces exercées sur les groupes à charge unique dans les phases aqueuses de la cellule. Vous avez maintenant un argument extrêmement puissant : le capteur de tension est la cible directe prédominante des champs électromagnétiques.
L'étude la plus importante sur ce sujet a été publiée par Tekieh et al [16]. Il en ressort que les champs électromagnétiques dans le spectre des micro-ondes activent directement les CCVD dans des membranes isolées. Diverses fréquences micro-ondes ont été utilisées dans ces études et chacune d’elles a entraîné l’activation du CCVD dans un système totalement dépourvu de cellules. Cette étude montre clairement que l'activation des CCVD par les CEM est directe et n'est pas due à un effet de régulation indirect.
Comment alors la sensibilité estimée du capteur de tension, (des forces environ 7,2 millions de fois supérieures à celles des groupes chargés individuellement), se compare-t-elle aux estimations précédentes des niveaux d'exposition aux CEM nécessaires pour produire des effets biologiques ? Les directives de sécurité de l'ICNIRP 2009 [17] ont autorisé une exposition de 2 à 10 W / m2, selon la fréquence. En revanche, le groupe de travail "Bioinitiative" 2007 [18] a préconisé un seuil maximal de précaution de 3 à 6 µW / m2, soit environ un facteur de sécurité de 10.
Si vous appliquez un facteur de sécurité plus communément utilisé, 50 à 100, alors la sensibilité de 7,2 millions de fois celle du capteur de tension, prédite par la physique, se situe dans la zone des calculs du groupe de travail Bioinitiative 2007. Encore une fois, on peut affirmer que la physique et la biologie vont dans la même direction, dans ce cas, vers la même gamme approximative de sensibilité.
Vous vous demandez peut-être pourquoi je passe autant de temps et d’espace à chacune de ces études. La réponse est qu’un secteur de l’industrie des télécommunications bien supérieur à un milliard de dollars (ou à un milliard d’euros) émet depuis des décennies une propagande affirmant qu’il ne peut y avoir de mécanisme d’action des CEM non thermiques pour produire des effets biologiques ; que ces champs électromagnétiques sont trop faibles pour faire quoi que ce soit et que seuls les effets thermiques sont documentés. Il a semblé essentiel de s'attarder dans les moindres détails pour tout ce qui concerne le mécanisme d'action principal des effets non thermiques. C'est exactement ce qui a été fait ici.
Membrane cellulaire CCVD canaux calciques voltage-dépendants, canaux sodium, canaux chlore, canaux potassium
Stress oxydatif radicaux libres
Les mécanismes par lesquels divers effets peuvent être générés par l’activation des CCVD sont décrits dans la Fig. 1. En partant du haut de la Fig. 1, on peut voir que l’augmentation du calcium [Ca2 +]i intracellulaire peut augmenter la synthèse de l’oxyde nitrique (NO), en stimulant la voie de signalisation NO (en partant du haut, au centre, à droite) pour produire des effets thérapeutiques. Le NO (très haut) peut également se lier aux cytochromes et inhiber leur activité. Le NO en liaison avec l'oxydase terminale dans la mitochondrie inhibe le métabolisme de l'énergie et diminue donc l'ATP. Le NO se liant aux cytochromes P450, réduit la synthèse des hormones stéroïdes, y compris les œstrogènes, la progestérone et la testostérone. L'abaissement du P450 réduit également la détoxification et l'activité de la vitamine D. La plupart des effets physiopathologiques sont produits par la voie peroxynitrite / radical libre / stress oxydatif, du centre vers la droite inférieure (Fig. 1), ainsi que par la voie de signalisation excessive du calcium (légèrement à gauche du centre, Fig. 1). Certaines des voies par lesquelles elles sont censées produire divers effets bien établis des champs électromagnétiques sont résumées dans le tableau 1.
Table 1. Comment huit effets établis des CEM peuvent être produits par l'activation des CCVD. (Voir Annexe 2)
Plusieurs autres effets de ce type, notamment la cause de cataractes par les CEM, la rupture de la barrière hémato-encéphalique, la diminution de la mélatonine nocturne sont également expliqués, comme cela a été discuté précédemment [5]. Le mécanisme principal des effets thérapeutiques a été discuté dans [4,24,25] et il a également été montré qu'il était généré via de tels effets en aval des CCVD. Quinze mécanismes de causalité du cancer par CEM sont décrits dans la référence [7] ; ceux-ci sont beaucoup trop complexes pour être décrits dans ce document, le lecteur est donc renvoyé à la référence [7].
En résumé, on peut constater que nous sommes bien au-delà du problème de savoir s'il existe des effets de CEM non thermiques. De nombreux chercheurs ont identifié de nombreux effets établis de l'exposition aux CEM. Principales cibles directes de l’exposition aux champs électromagnétiques non thermiques, les CCVD ont également été identifiées et la manière dont celles-ci sont activées par une exposition aux champs électromagnétiques agissant sur le capteur de tension CCVD a également été déterminée. Et enfin, nous avons identifié comment une grande variété de ces effets peuvent être générés via des effets en aval produits par une telle activation des CCVD.
Nos directives de sécurité actuelles sont basées uniquement sur les effets de température (thermique). Le chauffage est produit principalement par les forces exercées sur les groupes à charge unique dans les phases aqueuses de la cellule, mais les forces exercées sur le capteur de tension sont environ 7,2 millions de fois plus élevées. Par conséquent, nos directives de sécurité actuelles nous permettent d’être exposés à des champs électromagnétiques environ 7,2 millions de fois trop puissants. Ce chiffre de 7,2 millions est quelque peu similaire à l'estimation donnée par le rapport Bioinitiative et par les biologistes de l’écoconstruction, sur la base de considérations complètement différentes.
CCVD et ROS interactions
Figure 1.
La diaphonie entre la signalisation calcique et la signalisation des ROS (Yan et al.,2006).
Le calcium est essentiel à la formation des ROS. L’augmentation de la concentration calcique
intracellulaire ([Ca2+]i) est à l’origine de l'activation de certaines enzymes génératrices de ROS (NADPH-oxydase, peroxysomes, cytochrome P450, xanthine oxydase, cyclooxygenase et lipooxygenase), et de la formation de radicaux libres au niveau de la chaine respiratoire
mitochondriale. L’un des rôles majeurs du calcium mitochondriale est la modulation de l’activité de différentes enzymes importantes pour le fonctionnement de cet organite où il stimule par exemple le cycle de Krebs et régule des composants directs du système de phosphorylation oxydative, tels que les complexes de transfert d’électron, par conséquent, en augmentant l’activité respiratoire et de ce fait la consommation d’oxygène, le Ca2 + pourrait accroitre la génération des ROS conduisant au déclenchement d’un stress oxydatif (Yan et al.,2006).
D’un autre coté, l’augmentation de la [Ca2+]i peut être stimulée par les ROS, qui vont entrainer un influx calcique au niveau des cellules. Dans des conditions physiopathologiques, le stress oxydant va accroitre les flux cellulaires de calcium perturbant le métabolisme normal et causant une dépolarisation membranaire des mitochondries, une libération du cytochrome c, une peroxydation lipidique, une dénaturation des protéines, ainsi que des dommages au niveau de l’ADN, aboutissant au final à la mort cellulaire.
Le peroxyde d’hydrogène, par exemple, augmente le courant entrant de calcium dans les cellules granulaires dentés en accélérant le processus d’ouverture des CCVD. Cette augmentation est inhibée par le Glutathion et par la Nifedipine, un inhibiteur des canaux calcique voltage dépendant de type L, laissant suggérer que le stress oxydant induit par le peroxyde d’hydrogène module l’entrée des ions Ca2+ par la régulation de l’activité des CCVD de type L(Akaishi et al.,2004 a).
Il en est de même pour les travaux de Feng et al., (2013) qui ont aussi conclu que le H2O2 module l’augmentation du [Ca2+]i par le biais des CCVD.
D’autres études ont également montré le pouvoir modulateur des ROS sur l’ouverture des CCVD.
Ainsi une exposition prolongée des neurones à un produit de la peroxydation lipidique, le 4-hydroxy-2,3-nonenal, est à l’origine de la mort cellulaire. Cette toxicité peut être atténuée par le glutathion et les antagonistes calciques (Nimodipine et Nifedipine) (Akaishi et al.,2004 b / Lu et al., 2002).