The effects of extremely low-frequency magnetic fields on melatonin and cortisol, two marker rhythms of the circadian system

Dialogues Clin Neurosci. 2012 Dec;14(4):381-99. doi: 10.31887/DCNS.2012.14.4/ytouitou.

Abstract

In the past 30 years the concern that daily exposure to extremely low-frequency magnetic fields (ELF-EMF) (1 to 300 Hz) might be harmful to human health (cancer, neurobehavioral disturbances, etc) has been the object of debate, and has become a public health concern. This has resulted in the classification of ELF-EMF into category 2B, ie, agents that are "possibly carcinogenic to humans" by the International Agency for Research on Cancer. Since melatonin, a neurohormone secreted by the pineal gland, has been shown to possess oncostatic properties, a "melatonin hypothesis" has been raised, stating that exposure to EMF might decrease melatonin production and therefore might promote the development of breast cancer in humans. Data from the literature reviewed here are contradictory. In addition, we have demonstrated a lack of effect of ELF-EMF on melatonin secretion in humans exposed to EMF (up to 20 years' exposure) which rebuts the melatonin hypothesis. Currently, the debate concerns the effects of ELF-EMF on the risk of childhood leukemia in children chronically exposed to more than 0.4 μT. Further research is thus needed to obtain more definite answers regarding the potential deleterious effects of ELF-EMF.

En los últimos 30 años la preocupación acerca de que la exposición diaria a campos magnéticos de frecuencias extremadamente bajas (ELF-EMF) (1 a 300 Hz) podría ser dañina para la salud humana (cáncer, trastornos neuroconductuales, etc.) ha sido objeto de debate y ha llegado a constituir un tema de preocupación para la salud pública. Esto ha llevado a que la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer haya clasificado a los ELF-EMF en la categoría 2B, es decir, agentes que son “posiblemente carcinogénicos para los humanos”. Ya que se ha demostrado que la melatonina, neurohormona secretada por la glándula pineal, posee propiedades oncostáticas, ha surgido la “hipótesis melatoninérgica”, la cual plantea que la exposición a EMF podría disminuir la producción de melatonina y así promover el desarrollo de cáncer de mama en humanos. Los datos de la literatura revisados aquí son contradictorios. Además, nosotros hemos demostrado una falta de efecto de ELF-EMF en la secreción de melatonina en humanos expuestos a EMF (por exposiciones de hasta 20 años) lo que refuta la hipótesis melatoninérgica. Actualmente el debate se centra en los efectos de ELF-EMF sobre el riesgo de leucemia infantil en niños crónicamente expuestos a más de 0,4 μT. Se requiere de futuras investigaciones para obtener respuestas más definitivas relacionadas con los efectos potencialmente deletéreos de ELF-EMF.

L'exposition quotidienne aux champs électromagnétiques de basse fréquence (ELF-EMF) (1 à 300 Hz) a été l'objet dans les 30 dernières années de débats et de l'inquiétude du public sur la nocivité des ELF-EMF sur la santé (cancer, perturbations neurocomportementales) entraînant leur classification dans le groupe 2B du CIRC, groupe des agents «possiblement carcinogènes pour l'homme». Comme la mélatonine, une neurohormone sécrétée par la glande pinéale, possède des propriétés oncostatiques, «l'hypothèse de la mélatonine» a suggéré que les ELF-EMF diminuaient la synthèse de l'hormone et entraînaient ainsi le développement de cancers chez l'homme. Les articles que nous avons recensés dans la littérature sont très contradictoires. Nous avons pour notre part démontré l'absence d'effets des ELF-EMF sur la mélatonine chez des travailleurs exposés (jusqu'à 20 ans d'exposition) aux champs élecromagnétiques. Le débat porte actuellement sur le risque de leucémie chez l'enfant exposé de façon chronique à un champ supérieur à 0,4 μT. D'autres recherches sont nécessaires pour apporter une réponse définitive aux effets potentiellement dangereux des ELF-EMF sur l'homme.

Keywords: cancer; chronodisruption; circadian rhythm; cortisol; environment; magnetic field; marker rhythm; melatonin; neurobehavioral disturbances; rhythm desynchronization.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Circadian Rhythm / radiation effects*
  • Electromagnetic Fields / adverse effects*
  • Environmental Exposure / adverse effects*
  • Humans
  • Hydrocortisone / blood*
  • Melatonin / blood*

Substances

  • Melatonin
  • Hydrocortisone