meta-analyse

Vrij laconiek berichtte de Volkskrant enige tijd terug over een nieuwe studie die een verband suggereert tussen het gebruik van mobiele telefoons en een verminderde kwaliteit van sperma. De elektromagnetische golven van de telefoons zouden de beweeglijkheid en levensvatbaarheid van zaadcellen negatief beïnvloeden en daarmee bijdragen aan verminderde vruchtbaarheid. In hetzelfde artikel sprak een hoogleraar in de humane voortplantingsbiologie geruststellende woorden. Hij wees onder meer op de matige kwaliteit van het onderzoek naar de effecten van telefoonstraling op zaadcellen. Als we kijken naar het onderzoek waarop de nieuwste studie is gebaseerd, lijkt die relativering zonder meer terecht.

De studie in kwestie is Effect of mobile telephones on sperm quality: a systematic review and meta-analysis door Adams et al., gepubliceerd in het tijdschrift Environment International (hier het volledige artikel). Achtergrond van de studie is het gegeven dat in diverse landen geconstateerd wordt dat de kwaliteit van het sperma achteruit gaat. Zo’n 14% van de stellen in geïndustrialiseerde landen ondervindt op enig moment problemen bij het zwanger worden en onvruchtbaarheid of zwak zaad van de man kan daarvoor verantwoordelijk zijn. Bijna al die mannen hebben een mobiele telefoon, dus was het volgens de onderzoekers nuttig om in een systematische keuring met meta-analyse na te gaan of de radiofrequente elektromagnetische golven van mobiele telefoons de beweeglijkheid (motility), levensvatbaarheid (viability) en concentratie van het zaad verminderen. Daarbij ging het overigens niet alleen om het dragen van een mobiele telefoon in de broekzak – zoals het Volkskrantartikel suggereert – maar in het algemeen om het effect van de telefoonstraling op het zaad. Voor hun meta-analyse verzamelden de onderzoekers eerst de relevante studies over het onderwerp die tussen 2000 en 2012 gepubliceerd waren. Uiteindelijk voldeden tien studies aan alle door de onderzoekers gestelde criteria, in totaal goed voor 1492 samples sperma. Dat betekent overigens niet dat het ook om 1492 personen ging: zaadmonsters werden in sommige onderzoeken opgedeeld in meerdere samples van dezelfde proefpersoon.

Resultaten van de meta-analyse

Negen van de tien studies met in totaal 1448 samples keken naar de beweeglijkheid van het sperma. Zes daarvan vonden significant negatieve effecten van de elektromagnetische straling van mobiele telefoons op die beweeglijkheid. Vijf van de tien studies met in totaal 816 samples hadden mede betrekking op de levensvatbaarheid. Vier van de vijf vonden “a significant negative association between mobile phone exposure and sperm viability”. Ten slotte werd in zes van de tien studies (1376 samples) mede gekeken naar de spermaconcentratie. De resultaten waren hier dubbelzinnig en onduidelijk. De auteurs concluderen in hun artikel dat de mogelijkheid bestaat dat radiofrequente elektromagnetische straling thermische en niet-thermische effecten op cellen heeft. Die thermische effecten kunnen bijvoorbeeld optreden als de telefoon in de broekzak, dus dicht bij de testikels, wordt gedragen. Maar de auteurs geven ook toe dat andere factoren dan de straling, zoals leeftijd en roken, een rol kunnen spelen, en dat deze in de gebruikte studies lang niet altijd zijn meegenomen. Niettemin vinden zij hun resultaten dusdanig consistent dat zij die zien als bewijs voor een causaal verband tussen de elektromagnetische straling en de gemeten negatieve effecten.

Een probleem met de meta-analyse van Adams et al. is dat deze uitsluitend gebruik maakt van studies die op zichzelf niet zo heel veel duidelijkheid kunnen verschaffen over de relatie tussen mobiele telefonie en de kwaliteit van sperma. Idealiter wordt dat onderzocht in een RCT, waarbij een groep proefpersonen (bij voorkeur ‘normale’ personen zonder vruchtbaarheidsproblemen) at random wordt verdeeld over twee subgroepen, waarvan de ene wordt blootgesteld aan de elektromagnetische straling van een mobiele telefoon en de andere niet. De onderzoekers kunnen vooraf bepalen of het gaat om blootstelling door te bellen of door het dragen van de telefoon in de broekzak of elders. Door de randomisering zullen beide groepen ongeveer evenveel rokers, oudere mannen en mannen met overgewicht bevatten. Op vooraf bepaalde momenten kan dan de kwaliteit van het sperma worden gemeten, uiteraard liefst blind, zodat de onderzoekers niet weten of het zaad van een blootgestelde proefpersoon afkomstig is of niet. Zulke RCT’s zouden op zichzelf niet moeilijk te realiseren moeten zijn, maar de meta-analyse kon er geen gebruik van maken, want dergelijke studies zijn nog niet uitgevoerd. Het onderzoek van Adams et al. is daarom helaas op twee andere soorten onderzoek gebaseerd, namelijk in vitro-studies en observerende in vivo-studies. In de Volkskrant merkte hoogleraar Sjoerd Repping, specialist op het gebied van humane voortplantingsbiologie, hierover op:

“Vaak ondervragen onderzoekers mannen die naar een ivf-kliniek komen over hun gsm-gebruik: een methode die niet de meest betrouwbare resultaten oplevert. Vaak wordt verzuimd om verstorende factoren (Is een man te dik? Rookt hij?) mee te wegen. Soms doen wetenschappers wonderlijk onderzoek en stellen ze zaadcellen in een schaaltje bloot aan de straling van een telefoon. Maar dat geeft natuurlijk niet weer wat er in een mannentestikel gebeurt, zegt Repping.”

In vitro-studies

De studie van Adams is gebaseerd op zes in vitro-studies en vier in vivo observatiestudies. Zes studies waarbij sperma in een schaaltje wordt blootgesteld aan telefoonstraling is wel erg veel, ook al waren die zes studies met in totaal 234 samples slechts goed voor zo’n 16% van alle samples. Wat op een schaaltje gebeurt, hoeft niet representatief te zijn voor wat er in het lichaam gebeurt. De hiernaast afgebeelde cartoon geeft dat treffend weer. Als we bijvoorbeeld zaadcellen op een schaaltje blootstellen aan de warme lucht die geproduceerd wordt door een föhn, dan is het best aannemelijk dat we effecten op de kwaliteit van het zaad kunnen meten. Maar moeten we daaruit de conclusie trekken dat een man beter maar beter geen föhn kan gebruiken om zijn haar te drogen (gesteld dat hij, echte kerel dat hij is, dat wil)? Dat een mobiele telefoon boven een schaaltje zaadcellen effecten veroorzaakt, wil dus nog helemaal niet zeggen dat een telefoon in een broekzak hetzelfde effect heeft. Over mobiel bellen, waarbij de telefoon tegen het hoofd wordt gehouden, op ruime afstand van de testikels, zegt dit soort in vitro-onderzoek al helemaal weinig.

Dit zijn alle gebruikte in vitro-studies:

Agarwal et al., 2009
A. Agarwal, N.R. Desai, K. Makker, A. Varghese, R. Mouradi, E. Sabanegh, et al.
Effects of radiofrequency electromagnetic waves (RF-EMW) from cellular phones on human ejaculated semen: an in vitro pilot study
Fertil Steril, 92 (2009), pp. 1318–1325

Ahmed and Baig, 2011
L. Ahmed, N.M. Baig
Mobile phone RF-EMW exposure to human spermatozoa: an in vitro study
Pak J Zool, 43 (2011), pp. 1147–1154

De Iuliis et al., 2009
G. De Iuliis, R. Newey, B. King, R. Aitken
Mobile phone radiation induces reactive oxygen species production and DNA damage in human spermatozoa in vitro
PLoS One, 4 (7) (2009), p. e6446

Dkhil et al., 2011
M. Dkhil, M. Danfour, S. Al-Quraishy
Sperm function is affected by the electromagnetic radiation emitted by mobile phone
Afr J Microbiol Res, 5 (2011), pp. 4896–4900

Erogul et al., 2006
O. Erogul, E. Oztas, I. Yildirim, T. Kir, E. Aydur, G. Komesli, et al.
Effects of electromagnetic radiation from a cellular phone on human sperm motility: An in vitro study
Arch Med Res, 37 (2006), pp. 840–843

Falzone et al., 2008
N. Falzone, C. Huyser, F. Fourie, T. Toivo, D. Leszczynski, D. Franken
In vitro effect of pulsed 900 MHz GSM radiation on mitochondrial membrane potential and motility of human spermatozoa
Bioelectromagnetics, 29 (2008), pp. 268–276

Ik zal ze niet in detail bespreken. Dat zou saai zijn en weinig toevoegen, want we kunnen nu al vaststellen dat op basis van dit soort in vitro-onderzoeken geen harde conclusies kunnen worden getrokken over wat er in het lichaam gebeurt. Bovendien kan ik niet van alle studies de volledige tekst vinden. Maar enige opmerkingen wil ik de lezer niet onthouden. Wat direct opvalt, is dat twee van de zes onderzoeken – Ahmed and Baig en Dkhil et al. – in tamelijk obscure tijdschriften zijn gepubliceerd, namelijk het Pakistan journal of zoology en het African Journal of Microbiology Research. Beide staan niet in PubMed, al kent die databank wel twee publicaties uit het eerstgenoemde tijdschrift uit 1979 en 1980. Het African Journal of Microbiology Research is een uitgave van Academic Journals, en dat staat op de lijst van Jeffrey Beall [mirror] met dubieuze open access uitgevers. Je kunt je ook afvragen of Adams et al. deze studies, los van eventuele kwalitatieve gebreken, wel bij hun meta-analyse hadden moeten betrekken. Adams et al. richtten zich immers op vruchtbaarheidsproblemen in “in high- and middle-income countries” en je kunt je serieus afvragen of landen als Pakistan, Egypte en Libië daar wel onder te brengen zijn. In het Pakistaanse onderzoek werd overigens ook nog een beetje vitamine E aan de zaadcellen op het schaaltje toegevoegd. En jawel, dat bood enige bescherming tegen de telefoonstraling!

Wat verder opvalt, is dat de zaadcellen in het schaaltje doorgaans worden blootgesteld aan de elektromagnetische golven van een mobiele telefoon ‘in talk mode’. Daarmee is kennelijk bedoeld een mobiele telefoon die actief data verzendt en ontvangt. Nu vermoed ik dat de zaadcellen niet veel te melden hadden, maar het moge duidelijk zijn dat een mobiele telefoon die actief data verzendt naar en ontvangt van een zendmast (of meerdere zendmasten als de beller onderweg is) meer elektromagnetische straling produceert, c.q. een hogere SAR-waarde (uitgedrukt in W/kg) heeft dan een telefoon die op stand-by in de broekzak wordt gedragen. De onderzoekers van Agarwal et al., 2009 probeerden ook specifiek de situatie te benaderen van mannen die met een headset belden terwijl de mobiele telefoon zich in de broekzak bevond. Maar dat zegt dus niets over bellen met de mobiele telefoon tegen het hoofd en evenmin over het effect van een mobiele telefoon die in de stand-by stand in de broekzak zit op de testikels en het sperma. Bovendien bellen veel mensen die een oortje gebruiken met de telefoon in de hand.

De duur van de blootstelling aan de elektromagnetische golven verschilde van studie tot studie. De Turkse studie van Erogul et al. deed dat kennelijk maar vijf minuten, terwijl de meest alarmistische studie, die van De Iuliis et al., de effecten van maar liefst 16 uur blootstelling in kaart bracht. We mogen aannemen dat maar weinig mannen zo lang bellen of zoveel uur een mobiele telefoon in hun broekzak dragen. Het onderzoek van De Iuliis et al. valt sowieso uit de toon, omdat het op slechts 8 samples is gebaseerd (het onderzoek zelf stelt steeds “All results are based on 4 independent samples”; die zijn kennelijk dan gesplitst). Bovendien gebruikten de onderzoekers geen mobiele telefoons, maar een “waveguide, connected to a function generator and RF amplifier”, waarmee de cellen werden blootgesteld aan frequenties van 1,8 GHz en SAR-waarden tot wel 27,5 W/kg. Ter vergelijking, de limiet van de International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) is 2,0 W/kg, in de Verenigde Staten geldt een limiet van 1,6 W/kg en veel mobiele telefoons hebben een nog lagere SAR-limiet. Bij een Nokia Lumia 520 is die volgens de handleiding bijvoorbeeld 1,09 W/kg. Omdat tegenwoordig overal zendmasten staan, zal een mobiele telefoon bovendien lang niet altijd op maximaal vermogen hoeven te zenden en te ontvangen, zodat de SAR-waarde in de praktijk nog lager is.

In vivo-studies

Adams et al. maakten voor hun meta-analyse ook gebruik van vier in vivo-studies, die allemaal werden uitgevoerd met bezoekers van vruchtbaarheidsklinieken als proefpersonen. De in vivo-studies zijn voor de conclusies van de meta-analyse nog veel belangrijker, want zij betreffen zo’n 84% van de 1492 samples. Het zijn de volgende studies:

Agarwal et al., 2008
A. Agarwal, F. Deepinder, R.K. Sharma, G. Ranga, J. Li
Effect of cell phone usage on semen analysis in men attending infertility clinic: an observational study
Fertil Steril, 89 (2008), pp. 124–128

Feijo et al., 2011
C. Feijo, S. Verza Junior, S.C. Esteves
Lack of evidence that radiofrequency electromagnetic waves (RF-EMW) emitted by cellular phones impact semen parameters of Brazilian men (zie ook hier)
Hum Reprod, 26 (2011), pp. i139–i140

Fejes et al., 2005
I. Fejes, Z. Zavaczki, J. Szollosi, S. Koloszar, J. Daru, L. Kovacs, et al.
Is there a relationship between cell phone use and semen quality?
Arch Androl, 51 (2005), pp. 385–393

Sajeda and Al-Watter, 2011
S. Sajeda, Y. Al-Watter
Effect of mobile phone usage on semen analysis in infertile men
Tikrit J Pharm Sci, 7 (2011), pp. 77–82

Ook hier weer een paar opmerkingen. Het laatste onderzoek is wel erg curieus. De auteurs zijn verbonden aan de Universiteit van Mosul in Irak (tegenwoordig Islamitische Staat) en hun studie is gepubliceerd in het totaal onbekende Tikrit Journal of Pharmaceutical Sciences. Dat is kennelijk een Open Access tijdschrift. Je kunt de redactie mailen via een Yahoo-adres. Sajeda and Al-Watter vonden net als Agarwal et al., 2008 negatieve effecten van telefoonstraling op de kwaliteit van het sperma. Opvallend is hoe intensief het belgedrag was van de in deze studies onderzochte personen. In de Irakese studie belden 50 van de 300 proefpersonen 4 uur of meer per dag. In de studie van Agarwal et al. ging het om 114 van de 361 proefpersonen. Je kunt je afvragen of zulke beltijden realistisch zijn en de auteurs van Agarwal et al. doen dat dan ook: “We relied only on the self-perceived history of the subjects and did not validate their cell phone use.” Wie werkelijk meer dan 4 uur of meer per dag mobiel belt, heeft misschien ook te weinig tijd om voldoende te bewegen. Dat kan leiden tot overgewicht, wat mogelijk weer invloed heeft op de vruchtbaarheid van de man. Ook hiervoor konden de auteurs niet corrigeren: “Inability to analyze covariates other than age is also a limiting factor”.

Als je andere mogelijk verstorende factoren buiten beschouwing laat, kun je totaal verkeerde conclusies trekken. Dat is overigens bij discussies over ‘elektrosmog’ een bekend fenomeen. Alarmisten meenden lang dat een overtuigend verband tussen bovengrondse elektriciteitsleidingen en leukemie bij kinderen was aangetoond, maar later bleken benzeen bevattende uitlaatgassen van auto’s een misschien wel veel aannemelijkere boosdoener (zie Marcel Hulspas, ‘Bang voor het broodrooster’, Skepter 1993a, vol. 6 (1), p. 23-27). Interessant is dat de studie van Feijo et al. wél naar “confounding factors such as cigarette smoking, body mass index and alcohol intake” keek. De studie, gepubliceerd in het respectabele tijdschrift Human Reproduction, onderzocht 571 mannen met vruchtbaarheidsproblemen, waarvan er slechts 23 (4%) nooit een mobiele telefoon zeiden te gebruiken. Ook hier weer veel mannen die beweerden meer dan 4 uur per dag te bellen (120), maar de auteurs vonden dit keer geen negatieve effecten van de elektromagnetische golven van mobiele telefoons op beweeglijkheid, levensvatbaarheid en concentratie van het sperma:

“Sperm count, progressive motility, viability, strict sperm morphology and HOST results were not significantly different in non-users and users with daily talk-time duration of < 120 minutes, 120–240 min and > 240 min. Evaluation of confounding factors such as cigarette smoking, body mass index and alcohol intake did not alter results. (…) Among this group of Brazilian men the length of talk time was not correlated with sperm concentration, viability, progressive motility and HOST scores.”

Merkwaardig genoeg staat deze studie in de meta-analyse van Adams et al. vermeld met een sample size van slechts 343, terwijl er als gezegd 571 deelnemers waren. De tabel uit het abstract van Feijo et al. geeft echter 497 proefpersonen aan. Hoe dat allemaal kan, is helaas niet vast te stellen, nu de volledige tekst van het onderzoek van Feijo et al. niet vrij beschikbaar is. Het onderzoek staat ook niet in PubMed, terwijl meer dan 13.000 artikelen uit Human Reproduction daar wél in staan. Hoe dit ook zij, uit de meta-analyse van Adams et al. blijkt wel duidelijk dat het voor de uitkomsten van hun studie veel uitmaakt of ze het onderzoek van Feijo et al. wel of niet buiten beschouwing laten. Buiten beschouwing laten levert veel dramatischer conclusies op.

Vergelijk overigens eens de tabel uit Feijo et al. eens met die uit Agarwal et al., 2008 en die uit Sajeda and Al-Watter (Fejes et al. zit achter een betaalmuur). Dan vallen twee zaken op: de grote verschillen tussen de tabellen en binnen de tabellen. Met name bij de concentratie (sperm count) is de standaard deviatie heel hoog. Hier hebben de respectieve onderzoekers blijkbaar zeer variabele waarden gemeten, waarbij we overigens niet moeten vergeten dat alles vanaf ca. 15 miljoen zaadcellen als ‘normaal’ wordt beschouwd, al is het gemiddelde volgens Sjoerd Repping 50-100 miljoen (zie hierna; andere bronnen noemen 20-40 miljoen in de westerse wereld). Kijken we naar de verschillen tussen de tabellen, dan zien we dat niet-bellende Irakezen veel minder zaadcellen produceerden dan Brazilianen die meer dan vier uur belden! Geen wonder dat Adams et al. met hun wiskundige modellen niet tot eenduidige conclusies konden komen ten aanzien van de concentratie. Braziliaanse mannen die mobiel belden kregen iets beweeglijker zaad dat gemiddeld ook nog 4-7,6% meer levensvatbaar was. Maar bij Agarwal gingen beweeglijkheid en levensvatbaarheid juist tot meer dan 20% achteruit naarmate er meer gebeld werd. In beide gevallen overigens weer aanzienlijke standaard deviaties, vooral bij Feijo.

Besluit

Adams et al. geven toe dat hun meta-analyse beperkingen kent. Niettemin menen zij, zoals aan het begin van deze bijdrage al opgemerkt, dat hun resultaten bewijs leveren voor de stelling dat elektromagnetische straling van mobiele telefoons een negatieve impact heeft op sperma. Gelet op het voorgaande en de kritiek van een hoogleraar als Repping kun je daar best vraagtekens bij plaatsen. Het in vitro-onderzoek is maar van beperkte waarde, terwijl op basis van het observerende in vivo-onderzoek ook geen harde, eenduidige conclusies getrokken kunnen worden. Nergens in hun meta-analyse doen Adams et al. een poging de tien gebruikte studies te beoordelen op kwaliteit. Dat is bij meta-analyses wel gebruikelijk, zodat studies van mindere kwaliteit kunnen worden buitengesloten.

Om een voorbeeld te geven: de deskundigen die in de studie van Agarwal et al. (2008) de zaadmonsters onderzochten, waren geblindeerd, terwijl die in de Irakese studie dat vermoedelijk niet waren (het staat nergens vermeld). Als dan bij het meten van bijvoorbeeld de beweeglijkheid van de zaadcellen subjectieve factoren een rol kunnen spelen, dan maakt het nogal uit of de onderzoekers weten of het zaadmonster van een proefpersoon is die veel of weinig belt. Adams et al. pleiten aan het slot van hun artikel voor een RCT, uitgevoerd buiten de muren van een vruchtbaarheidskliniek. Maar misschien hadden ze die beter zelf kunnen uitvoeren in plaats van studies uit alle delen van de wereld te verzamelen, waarvan een groot aantal methodologisch zwak of in obscure tijdschriften gepubliceerd, en daar een weinig zeggende meta-analyse van te maken.

Mannen die na het lezen van de studie van Adams et al. vrezen voor hun vruchtbaarheid, kunnen gerustgesteld zijn: de studie rechtvaardigt geen conclusies over een causaal verband tussen mobiel bellen en verminderde kwaliteit van sperma. Wie toch nog enigszins vrees koestert, kan zijn telefoon voortaan in de binnenzak in plaats van de broekzak meenemen. En voor wie dan nog steeds in een paniekstemming verkeert, komen deze relativerende woorden van Repping wellicht van pas:

“De onderzoeksresultaten laten nu ook weer niet zien dat het sperma van mobiele telefoongebruikers dramatisch verslechtert. Per zaadlozing komen gemiddeld 50- tot 100 miljoen zaadcellen vrij, zegt Repping, en al zouden dat er 5 miljoen minder zijn, die iets langzamer zwemmen, dan maakt dat niets uit voor de vruchtbaarheid. ‘Bij problemen met de voortplanting is de kwaliteit van het sperma van ondergeschikt belang. Beter sperma geeft wel een iets hogere kans op zwangerschap, maar veruit de belangrijkste factor is de leeftijd van de vrouw. Mannen doen er pas echt toe als ze helemaal geen zaadcellen hebben.'”

Titelafbeelding via Flickr