Biologia Molecular Mexico

Sabemos que nuestras células son maestras en detectar y responder a fuerzas físicas: sienten la presión, el estiramiento, la rigidez de su entorno… Pero ¿qué pasa con el sonido? No el ultrasonido de alta energía, sino las ondas sonoras en el rango audible que nos rodean constantemente e incluso viajan por nuestro cuerpo. ¿Pueden estas vibraciones sutiles pero persistentes influir directamente en la biología celular?

Hasta ahora, esta posibilidad había sido poco explorada. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Kyoto y la Universidad de Kansai en Japón ha demostrado que la respuesta es un rotundo sí. Su estudio, publicado en Communications Biology, revela que las ondas acústicas audibles actúan como un estímulo mecánico capaz de modular la expresión génica y afectar decisiones celulares fundamentales.

El Experimento: “Música” para las Células

Los científicos desarrollaron un sistema para aplicar sonido directamente a células en cultivo, sin los artefactos de vibraciones indirectas. Utilizaron un transductor especial para emitir ondas sonoras a diferentes frecuencias (desde un tono medio de 440 Hz hasta uno agudo de 14 kHz, y también ruido blanco) con una intensidad controlada (100 Pa, comparable a presiones que podrían existir en tejidos vivos) sobre células precursoras de músculo (mioblastos C2C12).

Mediante análisis de secuenciación de ARN (RNA-seq), identificaron qué genes cambiaban su actividad en respuesta al sonido después de 2 y 24 horas. ¡Encontraron decenas de genes afectados! 42 cambiaron tempranamente y 145 lo hicieron más tarde, indicando una respuesta celular compleja y sostenida.

Descifrando la Respuesta: De la Adhesión a la Grasa

Al investigar cómo las células “percibían” el sonido, descubrieron una vía molecular clave:

1. Activación Mecánica: El sonido parece activar la Quinasa de Adhesión Focal (FAK), una proteína conocida por ser un sensor de fuerzas mecánicas en los puntos donde la célula se adhiere a su sustrato.
2. Señalización río abajo: La activación de FAK llevaba a un aumento en la expresión del gen Ptgs2/Cox-2, crucial para producir la molécula señalizadora Prostaglandina E2 (PGE2).
3. Efecto en Cadena: La PGE2 liberada actuaba sobre otras células, activando a su vez otro conjunto de genes.

Esto demuestra una ruta específica por la cual la energía acústica se traduce en una respuesta bioquímica y genética dentro de la célula.

El Impacto más Sorprendente: Menos Grasa con Sonido

El hallazgo más llamativo vino al estudiar células precursoras de grasa (adipocitos 3T3-L1). Estas células son conocidas por ser sensibles a señales mecánicas. Los investigadores descubrieron que eran muy sensibles a la estimulación acústica. Sorprendentemente, la aplicación continua o periódica de sonido durante el proceso de diferenciación ¡suprimía significativamente su conversión en células de grasa maduras! El efecto era comparable a añadir altas dosis de PGE2, confirmando la importancia de la vía Ptgs2/Cox-2 en esta respuesta.

Conclusión: El Sonido como Herramienta Biológica

Este estudio redefine nuestra visión de las ondas acústicas: no son solo un fenómeno físico ambiental, sino que pueden actuar como un estímulo biológico directo a nivel celular. Demuestra que las células poseen mecanismos para “sentir” estas vibraciones y responder modificando su expresión génica y su comportamiento.

Estos hallazgos abren perspectivas fascinantes para usar técnicas acústicas en biociencias: desde manipular la diferenciación celular en ingeniería de tejidos hasta, quizás en un futuro lejano, explorar aplicaciones terapéuticas basadas en sonido. ¡Nuestras células podrían estar “escuchando” más de lo que imaginábamos!

Referencia: Kumeta, M., Otani, M., Toyoda, M. et al. Acoustic modulation of mechanosensitive genes and adipocyte differentiation. Commun Biol 8, 595 (2025). DOI: 10.1038/s42003-025-07969-1