La hipótesis de que las células mostrarían estas 'vibraciones' ya se formuló en la década de los 50, pero se pasó por alto por la falta de evidencias. Ahora, esta nueva investigación ha demostrado que es cierta.
Un equipo de investigación del CSIC ha demostrado que las células vivas exhiben resonancias mecánicas, un fenómeno previamente considerado poco plausible debido a la extraordinaria viscosidad y complejidad de las células en medios fisiológicos. Esto, dicen, podría servir para detectar enfermedades como el cáncer.
Los resultados de este estudio pionero, obtenidos por los investigadores del grupo de Bionanomecánica del Instituto de Micro y Nanotecnología, han sido publicados en la revista científica PRX Life.
Ruido en las células
El estudio se basa en el trabajo de Eugene Ackerman en la década de 1950, quien propuso por primera vez la idea de las resonancias mecánicas en las células vivas. Sin embargo, sus hallazgos fueron en gran medida pasados por alto debido a la falta de evidencia experimental sólida. Esta nueva investigación valida las predicciones de Ackerman, proporcionando sustanciales evidencias experimentales de la existencia de estas resonancias.
Los investigadores han analizado mediante técnicas ópticas las fluctuaciones comúnmente llamadas ruido de un micro-trampolín fabricado con tecnología de silicio, sobre el cual se había adherido una célula humana.
"El análisis del ruido del micro-trampolín, equivalente a desplazamientos erráticos del orden de 10⁻¹² metros (la décima parte del tamaño de un átomo) reveló que la célula era capaz de vibrar de manera específica a frecuencias que podían variar entre 20 y 200 kHz", explica el investigador Javier Tamayo, que ha dirigido el estudio. "Este fenómeno se ha observado en células epiteliales de mama humanas y células procedentes de cáncer de mama", añade.
Un método para detectar el cáncer
Así, el investigador explica que este hallazgo "tiene implicaciones de gran alcance para la comprensión del papel que juegan estas vibraciones en las células humanas y cómo se modifican por el cáncer". "El método tiene potencial para la identificación de células, pero se necesitan mejoras en la precisión del método que se están abordando actualmente", apunta.
"Estos avances podrían conducir a nuevos enfoques para la espectrometría de vibración de células vivas y potencialmente revivir la idea de destruir células cancerosas mediante ondas ultrasónicas enfocadas", augura el investigador.
La investigación emergente está comenzando a revelar el efecto de las vibraciones mecánicas en el rango de baja frecuencia, 1-100 Hz, en el comportamiento celular. Los mecanismos precisos a través de los cuales estas vibraciones ejercen sus efectos aún se están explorando, pero los hallazgos hasta la fecha sugieren una interacción compleja entre las fuerzas mecánicas y la biología celular.
"Nuestros hallazgos abren nuevas vías para futuras investigaciones sobre el impacto de las resonancias mecánicas en la supervivencia, proliferación y migración celular, que son aspectos críticos de la biología celular y la enfermedad del cáncer", concluye Tamayo.
Referencias
Verónica Puerto-Belda, Jose J. Ruz, Carmen Millá, Álvaro Cano, Marina L. Yubero, Sergio García, Priscila M. Kosaka, Montserrat Calleja, and Javier Tamayo. Measuring Vibrational Modes in Living Human Cells. PRX Life (2023). Consultado online en https://journals.aps.org/prxlife/accepted/75070K26Wa31f40a872881247617595fa407ee3d3 el 17 de enero de 2023
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