В связи с широким распространением МРТ давно возникают опасения относительно его потенциального влияния на репродуктивное здоровье [1]. Несмотря на рост числа исследований, влияние магнитных на репродуктивную функцию остается предметом дискуссий и требует дальнейшего изучения.
С развитием технологий люди все чаще подвергаются воздействию статических магнитных полей (СМП) различной интенсивности в повседневной жизни, особенно в медицине, пищевой промышленности и промышленности. В медицине за последние несколько десятилетий напряженность поля аппаратов МРТ значительно увеличилась (самые мощные аппараты МРТ в мире), и в настоящее время большинство больниц используют МРТ с напряженностью поля от 0,5 Тл до 3 Тл, а МРТ с более высокими напряженностями поля находятся в стадии разработки. Исследования показывают, что МРТ может вызывать небольшое повышение систолического артериального давления и ухудшать когнитивные и сенсорные функции [2, 3, 4].
Несмотря на то, что МРТ считается безопасной для большинства пациентов, всё чаще звучат вопросы о возможном влиянии мощных магнитных полей на здоровье, особенно — на репродуктивную систему женщин. Основу этих опасений составляют не клинические случаи, а фундаментальные биофизические механизмы, которые могут запускаться под воздействием МРТ. [1, 5].
Биофизические предпосылки потенциального воздействия МРТ на женское здоровье
Статическое магнитное поле — это поле, не меняющееся во времени. В отличие от переменных или радиочастотных полей, таких как микроволны или ультразвук, оно не создает нагрева или вибраций. Однако оно может влиять на молекулы, ионы и клеточные процессы за счёт направленного воздействия на заряженные частицы и магниточувствительные структуры.
Одной из ключевых особенностей SMF является его способность взаимодействовать с ионными потоками и свободными радикалами в клетках. Особенно это проявляется в быстро делящихся и чувствительных тканях — таких как клетки фолликулов, ооциты, эмбриональные структуры.
Женский организм, особенно в репродуктивном возрасте, содержит множество структур, критичных к внешним воздействиям. С точки зрения физики, магнитное поле может влиять на эти клетки несколькими способами:
1. Нарушение ионного баланса и клеточной поляризации
Яичниковые фолликулы и ооциты чувствительны к току кальция и другим ионам, регулирующим деление, созревание и гормональную активность. Под действием МРТ происходят изменения мембранного потенциала и перераспределение ионов, что может нарушить нормальную функцию клеток.
2. Повреждение митохондрий
Митохондрии — энергетические станции клетки. Под воздействием даже умеренного магнитного поля (2–5 мТл) в лабораторных условиях было зафиксировано снижение митохондриальной активности в гранулёзных клетках яичников. Это приводит к снижению выработки эстрогенов и прогестерона, что отражается на овуляции и подготовке эндометрия.
3. Окислительный стресс и свободные радикалы
SMF может усиливать образование реактивных форм кислорода (ROS) — агрессивных молекул, повреждающих ДНК, белки и мембраны. Женские клетки, особенно яйцеклетки, плохо восстанавливаются после такого рода повреждений, поскольку не обновляются на протяжении жизни.
4. Влияние на хромосомные процессы
В исследованиях отмечено, что магнитные поля замедляют движение хромосом в процессе клеточного деления. Это может привести к ошибкам в мейозе, нарушая формирование качественных яйцеклеток.
Исследования влияния МРТ на женскую репродуктивную функцию
Влияние на функцию яичников
Яичники, ответственные за производство яйцеклеток и секрецию гормонов, имеют решающее значение для репродуктивных процессов. При нарушении функции яичников размножение не может протекать гладко. В исследовании взрослые самки крыс, подвергавшиеся воздействию МРТ 25 мкТл в течение 18 недель, показали значительное снижение как абсолютного, так и относительного веса яичников. Кроме того, всего через шесть недель воздействия уровни гонадотропинов (фолликулостимулирующего гормона (ФСГ и ЛГ)) были значительно снижены, что указывает на неблагоприятное воздействие на гормональную регуляцию [6].
В исследованиях на клетках яичников CHO-K1 самок хомяков было обнаружено, что воздействие 10 Тл МРТ в течение четырех дней не влияло на скорость роста клеток или распределение клеточного цикла. Воздействие магнитного поля само по себе не увеличивало частоту микроядер, но в сочетании с рентгеновским излучением 10 Тл МРТ значительно увеличивало частоту микроядер. Важно отметить, что МРТ, используемое в этом эксперименте, было неравномерным, с силой, достигающей 10 Тл в центре и постепенно уменьшающейся к краям [7]. Сообщалось, что 24-часовое воздействие МРТ 5 мТл замедляет движение целых хромосом в клетках яичников хомяка [8]. Помимо вредного воздействия МРТ на фолликулы, некоторые исследования предполагают, что SMF могут оказывать положительное влияние на функцию яичников. Недавнее исследования показало, что воздействие МРТ 150 мТл на самок мышей в течение 18 недель, с 8 до 26 недель, увеличивало количество фолликулов и повышало антиоксидантную способность. Это также улучшало численность микробиомов яичников, матки и кишечника, а также физическую работоспособность. Исследователи считают, что это раскрывает потенциал умеренного воздействия МРТ для клинического применения [9]. В этом эксперименте для полного воздействия на мышей электромагнитного поля использовались восемь магнитов силой 150 мТл одинаковой полярности (N или S), создающих фиксированное направление электромагнитного поля. Таким образом, можно считать, что электромагнитное поле, используемое в этом эксперименте, практически однородно [9].
Вышеуказанные исследования показывают, что электромагнитное поле различной интенсивности может по-разному влиять на функцию яичников. Низкоинтенсивное электромагнитное поле может нарушать функцию яичников и приводить к снижению уровня гормонов у крыс, в то время как умеренно интенсивное электромагнитное поле может повышать физическую активность взрослых самок мышей и улучшать антиоксидантную активность яичников. Высокоинтенсивное электромагнитное поле не влияет на рост и развитие клеток яичников; однако в сочетании с рентгеновским излучением оно увеличивает частоту микроядер в клетках яичников, что указывает на увеличение хромосомных аномалий.
С точки зрения экспериментальных условий, интенсивность магнитного поля является решающим фактором влияния, с различным воздействием на ткань яичников в зависимости от силы магнитного поля. Кроме того, генераторы магнитного поля, используемые в этих экспериментах, различаются, что затрудняет исключение влияния физических факторов, таких как однородность магнитного поля, на результаты. Аналогичные результаты экспериментов на других репродуктивных системах также предполагают, что однородность магнитного поля существенно влияет на результаты. В настоящее время не было проведено ни одного эксперимента, в котором интенсивность значительно варьировалась бы с использованием одного и того же генератора магнитного поля, в то время как все другие переменные поддерживались бы постоянными. Более того, из-за отсутствия исследований в этой области выводы отдельных исследований могут содержать смещения. Поэтому в будущем необходимо больше экспериментальных данных для дальнейшего определения эффектов и механизмов влияния МРТ.
Влияние на качество ооцитов
Текущие исследования о влиянии МРТ на качество ооцитов остаются спорными. Лю подвергал оплодотворенные яйца данио рерио непрерывному МРТ11,4 Тл и не обнаружил значительных изменений в смертности, скорости вылупления или длине тела. Однако анализ секвенирования РНК показал, что воздействие SMF повышало уровни фактора некроза опухоли (TNF) и активировало сигнальный путь TNF в яйцах данио рерио [10]. Сообщалось, что воздействие 2 мТл SMF снижало активность митохондрий в фолликулярных клетках, впоследствии нарушая репродуктивную функцию ооцитов [11]. Реорганизация кортикального пигмента была отмечена в яйцах африканской шпорцевой лягушки после воздействия SMF в диапазоне от 0,5 до 9,4 Тл в течение двух часов [12]. Хотя МРТ 11,4 Тл не оказало существенного влияния на функциональность оплодотворенных яиц данио рерио, последствия повышенных уровней TNF еще предстоит изучить далее [10].
Существующие исследования продемонстрировали, что МРТ могут влиять на концентрацию ионов и активность митохондрий в свиных ооцитах и гранулезных клетках через магнитную анизотропию липидов, что приводит к накоплению кальция в свиных гранулезных клетках и снижению активности митохондрий [11,12]. Джойя и др. обнаружили, что после 72 часов воздействия 2 мТ SMF активность митохондрий в свиных GC значительно ослабла, что привело к заметному снижению выработки прогестерона и эстрогена, что отрицательно повлияло на репродуктивную функцию и неблагоприятно повлияло на пролиферацию, морфологию, биохимические и эндокринные функции свиных фолликулярных гранулезных клеток [13]. Было показано, что кратковременное воздействие 2 мТл на фолликулярные гранулезные клетки свиньи вызывает обратимую волну деполяризации мембраны, длящуюся около одной минуты, что приводит к повышению уровня внутриклеточного кальция и снижению активности митохондрий [11].
Однако другое исследование показало, что применение МРТ 20 мТл помогает предотвратить повреждение ооцитов от замораживания, тем самым способствуя их сохранению. Аналогичным образом, Баниасади обнаружил, что МРТ оказывают благоприятное влияние на витрификацию ооцитов у зрелых мышей и могут предотвращать повреждение от замораживания. При воздействии МРТ 60 мТл мышиные ооциты также показали снижение повреждений от замораживания и улучшение функциональности, а также регуляцию плюрипотентности полученных бластоцист.
Статическое магнитное поле (СМП) 2 мТл приводит к накоплению ионов в митохондриях гранулезных клеток и снижению их активности, что приводит к снижению репродуктивной функции фолликулов. Хотя СМП 11,4 Тл в настоящее время не оказывает существенного фенотипического воздействия на ооциты, необходимы дальнейшие исследования для изучения его влияния на качество ооцитов, особенно в отношении повышения экспрессии факторов некроза опухолей. Однако защитное действие СМП в диапазоне от 20 до 60 мТл на криоконсервированные ооциты предполагает потенциальное клиническое применение СМП. Несмотря на эти результаты, женщинам, планирующим беременность, по-прежнему рекомендуется минимизировать воздействие СМП.
Выводы: вредно ли МРТ для женского здоровья?
В целом, электромагнитные поля оказывают значительное влияние на различные процессы репродуктивного развития. этические соображения ограничили большинство исследований модельными организмами, такими как нематоды, крысы и комары. Результаты показывают, что воздействие МРТ может подавлять эмбриональное развитие этих животных и может также проявлять тератогенные эффекты, одновременно стимулируя апоптоз в клетках яичников и матки. Однако некоторые исследования предполагают, что МРТ в диапазоне от 20 мТл до 60 мТл могут оказывать защитное действие на ооциты, способствуя сохранению жизнеспособности ооцитов во время замораживания. Также было показано, что высокоинтенсивные SMF защищают яичники мышей, усиливая антиоксидантный потенциал и улучшая разнообразие микробиоты кишечника. Что касается воздействия на эмбрионы, различные исследования на животных неизменно показывают, что воздействие МРТ снижает фертильность, оказывает тератогенное действие и задерживает развитие. Однако большинство этих исследований являются наблюдательными, и исследования, специально направленные на механизмы, посредством которых магнитные поля вызывают изменения, до сих пор отсутствуют. На основании текущих результатов, хотя некоторые исследования показывают, что воздействие SMF может усилить антиоксидантную активность и улучшить сохранность ооцитов во время криоконсервации, что может способствовать прогрессу в области вспомогательных репродуктивных технологий, беременным женщинам по-прежнему рекомендуется избегать воздействия МРТ во время беременности, чтобы снизить риск врожденных аномалий у их потомства.
Исследования показали, что различия в напряжённости магнитного поля и продолжительности его воздействия могут приводить к значительным различиям в результатах. Различные участки одного и того же магнитного поля также могут влиять на результаты; например, сперматозоиды потомства беременных мышей, помещённые в центр МРТ, давали нормальные сперматозоиды, в то время как сперматозоиды, помещённые в область входа в МРТ, давали аномальные сперматозоиды. Аналогичным образом, личинки данио-рерио в центре статического магнитного поля (СМП) демонстрировали более высокую скорость слияния отолитов, чем личинки на периферии, вероятно, из-за различий в однородности поля.
На данный момент нет убедительных данных, указывающих на прямой вред аппаратов МРТ для женского здоровья, особенно при единичных процедурах. Однако, физические предпосылки для потенциального воздействия — существуют. Это не значит, что МРТ опасно, но это требует:
- Более глубоких исследований на клеточном и молекулярном уровне.
- Осторожности в период беременности, особенно в первом триместре.
- Регулирования условий работы медицинского персонала, особенно женщин.
Мы живем в эпоху, когда технологии опережают понимание их тонкого влияния на биологические системы. МРТ — мощный инструмент, но, как и всякое воздействие, требует разумного и обоснованного применения, особенно когда речь идёт о репродуктивном здоровье.
Больше полезных статей про аппараты МРТ:
https://www.theexp.ru/apparat-mrt
Источники:
1. Zhang, C.; Dong, C.; Liu, X.; Zhang, J.; Li, Q.; Chen, S.; Zhao, H.; Huang, D. Recent Studies on the Effects of Static Magnetic Fields (SMF) on Reproductive Function. Curr. Issues Mol. Biol. 2025, 47, 116.
2. Chakeres, D.W.; de Vocht, F. Static magnetic field effects on human subjects related to magnetic resonance imaging systems. Prog. Biophys. Mol. Biol. 2005, 87, 255–265.
3. Franco, G.; Perduri, R.; Murolo, A. Health effects of occupational exposure to static magnetic fields used in magnetic resonance imaging: A review. Med. Lav. 2008, 99, 16–28.
4. Karpowicz, J.; Gryz, K.; Politański, P.; Zmyślony, M. Exposure to static magnetic field and health hazards during the operation of magnetic resonance scanners. Med. Pr. 2011, 62, 309–321.
5. Kulin, H.E.; Skakkebaek, N.E. Environmental effects on human reproduction: The basis for new efforts in eastern Europe. Soc. Sci. Med. 1995, 41, 1479–1486.
6. Al-Akhras, M.A. Influence of 50 Hz magnetic field on sex hormones and body, uterine, and ovarian weights of adult female rats. Electromagn. Biol. Med. 2008, 27, 155–163.
7. Nakahara, T.; Yaguchi, H.; Yoshida, M.; Miyakoshi, J. Effects of exposure of CHO-K1 cells to a 10-T static magnetic field. Radiology 2002, 224, 817–822.
8. Ding, G.R.; Nakahara, T.; Miyakoshi, J. Induction of kinetochore-positive and kinetochore-negative micronuclei in CHO cells by ELF magnetic fields and/or X-rays. Mutagenesis 2003, 18, 439–443.
9. Yang, X.; Yu, B.; Song, C.; Feng, C.; Zhang, J.; Wang, X.; Cheng, G.; Yang, R.; Wang, W.; Zhu, Y. The Effect of Long-Term Moderate Static Magnetic Field Exposure on Adult Female Mice. Biology 2022, 11, 1585.
10. Yang, X.; Yu, B.; Song, C.; Feng, C.; Zhang, J.; Wang, X.; Cheng, G.; Yang, R.; Wang, W.; Zhu, Y. The Effect of Long-Term Moderate Static Magnetic Field Exposure on Adult Female Mice. Biology 2022, 11, 1585.
11. Liu, C.; Lu, S.; Liu, S.; Dong, C.; Chen, Y.; Xiao, L.; Zong, Y.; Zhang, H.; Liao, A. 11.4 T ultra-high static magnetic field has no effect on morphology but induces upregulation of TNF signaling pathway based on transcriptome analysis in zebrafish embryos. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2023, 255, 114754.
12. Bernabò, N.; Saponaro, I.; Tettamanti, E.; Mattioli, M.; Barboni, B. Acute exposure to a 2 mT static magnetic field affects ionic homeostasis of in vitro grown porcine granulosa cells. Bioelectromagnetics 2014, 35, 231–234.