¿Puede el sonido afectar cómo funcionan sus genes?
en un nuevo PLOS UNO estudio, científicos de la Escuela de Graduados de Bioestudios de la Universidad de Kioto han demostrado que ciertos genes 'mecanosensibles' se suprimen cuando se los somete a un sonido audible. Además, estos efectos varían según el tipo de célula, donde algunos no muestran ninguna sensibilidad.
Las células, las unidades fundamentales de la vida, están equipadas con una variedad de sistemas de reconocimiento ambiental. Además de sustancias como señales químicas, pueden reconocer y responder a la presión, la gravedad, la temperatura y la luz. Por ejemplo, las células en sulos ojos que leen esta oración están equipados con sistemas especializados para procesar la luz.
"Se han realizado muchas investigaciones sobre estas células especializadas, pero nadie ha investigado la respuesta celular al sonido audible", explica Masahiro Kumeta, autor principal del estudio. "El sonido es posiblemente la información ambiental más importante y ubicua que recibimos".Eso plantea la pregunta: ¿las células reconocen el sonido? "
El equipo realizó sus experimentos exponiendo una variedad de tipos de células a diferentes sonidos y realizó análisis de expresión génica a lo largo del tiempo, enfocándose en los genes que reaccionan a los estímulos físicos.
"Uno de esos genes que examinamos ayuda en la formación de hueso, y se sabe que está regulado por pulsos de ultrasonido de baja intensidad", continúa Kumeta. "Los otros genes se asociaron con la cicatrización de heridas y la matriz extracelular".
Se colocaron series de células en una incubadora equipada con un altavoz de rango completo. Después de varias horas de exposición a sonidos con frecuencias específicas, se analizaron los niveles de expresión de los genes objetivo.
El equipo encontró que estos genes mecanosensibles fueron suprimidos hasta en un 40% con solo una o dos horas de exposición. Además, después de que los genes fueron suprimidos, los efectos permanecieron durante al menos cuatro horas.
La respuesta también dependía de las formas de onda y los niveles de decibelios. Al exponer las células a ondas cuadradas o triangulares, la supresión de genes no fue tan significativa en comparación con las ondas sinusoidales en ninguna frecuencia probada. Además, algunos genes no mostraron supresión compuesta a decibelios más altosmientras que otros se redujeron aún más. Kumeta dice que esto indica que la estimulación del sonido induce diferentes respuestas en la célula.
Los resultados también mostraron que tales estímulos afectan las células de manera diferente según el tipo de célula. Las células que eventualmente se convertirían en hueso o músculo esquelético mostraron la mayor supresión, mientras que las células que ya se habían diferenciado casi no tuvieron respuesta.
"Nuestra investigación ha encontrado que la estimulación sonora audible conduce a respuestas genéticas específicas", agrega el líder del equipo Shige H Yoshimura. "Estos datos también muestran que al menos dos mecanismos están involucrados: el control transcripcional y la degradación del ARN. Ambos son jugadores clave en el controlcuantas proteínas se producen en la célula "
El equipo planea continuar probando sus hipótesis, así como buscar otros genes que se hayan visto afectados, como los que pueden haber sido regulados por la estimulación de audio.
"Otros estudios que utilizan diferentes sonidos, células y configuraciones experimentales seguramente descubrirán más de esta relación novedosa entre la vida y el sonido", continúa Kumeta.
"Además del nivel celular", concluye Yoshimura, "también nos centraremos en los efectos a nivel de tejidos y organismos para investigar el significado biológico de la respuesta sonora en los sistemas vivos".
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Materiales proporcionados por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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