Tus células pueden oír: el descubrimiento que conecta el sonido, la genética y la salud humana. // El Abuso Infantil modifica la Génetica de las Víctimas.
Tus células pueden oír: el descubrimiento que conecta el sonido, la genética y la salud humana
Un nuevo estudio revela que las ondas sonoras pueden activar genes, modificar el comportamiento celular e incluso frenar la formación de grasa, sin necesidad de contacto físico ni fármacos. La ciencia empieza a desvelar cómo el sonido, más allá de los oídos, también puede hablarle a nuestras células.
Físico, escritor y divulgador científico. Director de Muy Interesante Digital
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Es posible que hayas sentido alguna vez un sonido tan potente que parecía atravesarte: el rugido de un avión despegando, el golpe seco de un bajo en un concierto, o incluso el trueno que retumba tan cerca que sientes que el cuerpo entero vibra. Pero más allá del oído, ¿puede el sonido llegar a ser sentido por nuestras células? No en el sentido figurado, sino literalmente, como una señal física que las activa y modifica su comportamiento. Este descubrimiento se une a la lista de hallazgos sobre las células humanas.
Eso es precisamente lo que ha explorado un equipo de científicos de la Universidad de Kioto en un estudio publicado en Communications Biology. Mediante un experimento riguroso, demostraron que células vivas pueden responder directamente a ondas acústicas audibles, alterando su expresión genética y sus funciones. Este hallazgo sugiere que el sonido, una forma de energía mecánica, no solo es detectado por los oídos, sino que puede ser percibido también a nivel celular, generando efectos medibles en procesos como la adhesión celular o la diferenciación de células grasas.
El sonido como estímulo biológico
Tradicionalmente, el sonido ha sido estudiado como una experiencia sensorial: escuchamos, interpretamos y reaccionamos. Pero el equipo dirigido por Masahiro Kumeta fue más allá, proponiéndose observar si las células también “escuchan” y cómo responden a la estimulación acústica. Para ello, construyeron un sistema experimental en el que células cultivadas eran expuestas directamente a ondas sonoras dentro de un medio líquido, sin necesidad de órganos auditivos que medien la percepción.
Aplicaron tres tipos de sonidos: uno de baja frecuencia (440 Hz), uno de alta frecuencia (14 kHz) y ruido blanco. La intensidad se mantuvo constante en 100 pascales, lo que está dentro del rango fisiológico al que podrían estar expuestas las células dentro del cuerpo. Al analizar los efectos tras 2 y 24 horas de exposición, los investigadores identificaron 42 genes con cambios tempranos y 145 con respuestas más tardías, según informaron en el artículo original.
“En total, se identificaron 42 y 145 genes sensibles al sonido tras 2 y 24 horas de emisión continua”, escriben los autores. Esto demuestra que, incluso sin órganos especializados, las células reconocen e interpretan estímulos acústicos, y que esta señal es capaz de activar rutas bioquímicas concretas.
Genes sensibles y respuestas medibles
Uno de los descubrimientos más destacados fue la activación del gen Ptgs2, también conocido como Cox-2, relacionado con procesos inflamatorios y producción de prostaglandinas. Este gen mostró una respuesta inmediata al estímulo sonoro. Según el artículo, “la activación de Ptgs2 […] depende de la activación de la quinasa de adhesión focal y media las respuestas génicas desencadenadas por el sonido”.
Este proceso involucra una cadena de eventos bien definida: las ondas sonoras activan estructuras celulares llamadas adhesiones focales, lo que desencadena la fosforilación de una enzima clave (FAK). Esto, a su vez, estimula la expresión de Ptgs2 y la síntesis de prostaglandina E2, una molécula mensajera que regula otras respuestas genéticas.
Además, los autores observaron que el tipo de célula influye en la magnitud de la respuesta. Las células preadiposas (precursoras de las células grasas), por ejemplo, fueron especialmente sensibles. La exposición al sonido inhibió su diferenciación, es decir, evitó que se convirtieran en células grasas maduras. Esta supresión fue comparable a la que se consigue con ciertos tratamientos químicos, lo que sugiere una vía potencial para manipular procesos celulares mediante estímulos físicos no invasivos.
Fuente: ChatGPT / E. F.
Estructura, frecuencia y repetición: cómo varía la respuesta celular
No todos los sonidos provocan la misma reacción. El estudio mostró que la frecuencia, la intensidad y la forma de onda influyen en cómo responden las células. Por ejemplo, las ondas cuadradas y triangulares, que contienen múltiples frecuencias además del tono base, generaron efectos distintos respecto a las ondas senoidales puras.
Otro hallazgo importante fue la capacidad de las células para “recordar” y responder repetidamente a la estimulación. Cuando el sonido se interrumpía durante 24 horas y luego se reanudaba, muchas células volvían a activar los mismos genes, aunque con menor intensidad. “La intensidad relativa de las respuestas primaria y secundaria fue de 1:0,26”, señalaron los investigadores, lo que sugiere una forma rudimentaria de memoria celular frente a estímulos acústicos.
Además, se identificaron dos patrones de respuesta genética: genes que mantenían su actividad alterada durante varias horas (tipo sostenido) y otros que reaccionaban de forma transitoria (tipo espiga). Estos distintos patrones pueden depender del tipo de célula y del contexto fisiológico, lo que abre nuevas preguntas sobre la versatilidad de este tipo de comunicación celular.
Una posible herramienta terapéutica
Más allá del descubrimiento básico, el estudio plantea aplicaciones médicas y biotecnológicas. El hecho de que el sonido pueda modular genes relacionados con la inflamación, la migración celular o la formación de grasa, y que pueda hacerlo sin contacto físico ni sustancias químicas, convierte a la estimulación acústica en una posible herramienta para terapias no invasivas.
Los resultados en células preadiposas son especialmente prometedores. Durante la exposición a sonido de 440 Hz durante tres días, se observó una reducción significativa en la expresión de los genes Cebpa y Pparg, marcadores de diferenciación de adipocitos. Esto se tradujo en menos células grasas maduras y menos acumulación de lípidos. Según el artículo, “la estimulación acústica durante los días 0–3 suprimió la acumulación de lípidos en un 13–15%”, un efecto comparable al del tratamiento con prostaglandina E2.
Estas observaciones podrían tener implicaciones en tratamientos contra la obesidad o enfermedades metabólicas, aunque los autores advierten que se necesitan más estudios para confirmar la eficacia y seguridad del enfoque en tejidos vivos y organismos completos.
Más allá del oído: otra forma de percepción biológica
Uno de los aspectos más fascinantes del estudio es que cuestiona una idea muy arraigada: que el sonido solo es procesado por órganos como el oído. Aquí, la evidencia apunta a que las células, por sí solas, pueden reaccionar al sonido como si fuera otro tipo de estímulo físico, como la presión o el estiramiento. De hecho, varios genes sensibles al sonido también están involucrados en la mecanotransducción, el proceso por el cual las células detectan y responden a fuerzas mecánicas.
Como resumen visual, el artículo presenta un modelo de la vía de señalización acústica, que parte de las adhesiones focales y culmina en la activación genética. Esta vía parece ser especialmente activa en células del tejido conjuntivo, como fibroblastos, mioblastos y adipocitos, debido a su estructura rica en componentes de adhesión y su capacidad de movimiento.
Pero lo más importante es que este trabajo abre una nueva línea de investigación en biología celular. El sonido, una forma de energía que atraviesa constantemente nuestro entorno, podría estar actuando de manera sutil sobre nuestras células, moldeando funciones biológicas de formas que apenas comenzamos a entender.
Referencias
Masahiro Kumeta, Makoto Otani, Masahiro Toyoda & Shige H. Yoshimura. Acoustic modulation of mechanosensitive genes and adipocyte differentiation. Communications Biology, 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s42003-025-07969-1.
El abuso infantil modifica la genética de las víctimas
Transforma la actividad de genes relacionados con el desarrollo del sistema nervioso y con la regulación del sistema inmune, revela un estudio
Los resultados de un estudio realizado en Estados Unidos y Alemania sugieren que la impronta genética puede verse alterada por las experiencias vitales de la infancia. En concreto, los científicos detectaron que el abuso infantil puede modificar la actividad de los genes relacionados con el desarrollo del sistema nervioso y con la regulación del sistema inmunológico. Por Yaiza Martínez.
Imagen: FotoWorx. Fuente: PhotoXpress.
Un estudio realizado con adultos conTEPT (trastorno por estrés postraumático) ha revelado que las personas con antecedentes de abuso infantil presentan profundos cambios en los patrones de actividad de sus genes, en comparación con adultos con trastorno por estrés postraumático, pero sin antecedentes de abuso infantil.
Científicos de Atlanta (EEUU) y Munich (Alemania) tomaron muestras de sangre de 169 participantes del llamado Grady Trauma Project, un estudio que abarca a más de 5.000 residentes en Atlanta con altos niveles de exposición a la violencia, al abuso físico y sexual y con alto riesgo de TEPT. Los resultados de los análisis de estas muestras han sido publicados en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Uno de los autores de la investigación, Kerry Ressler, profesor de psiquiatría de la Universidad de Emory, ha explicado en un comunicado de dicha Universidad que el estudio demuestra que diversas vías biológicas pueden describir diferentes subtipos de trastornos psiquiátricos con síntomas aparentemente similares pero, en realidad, “muy distintos a nivel de su biología subyacente”.
La importancia de definir estas diferencias biológicas radica en que a medida que se entiendan mejor podrían ayudar a tratar de manera más efectiva el TEPT, en función de que haya o no antecedentes de abusos en la infancia, afirman los autores del estudio.
La primera autora de artículo publicado por PNAS ha sido Elisabeth Binder, profesora de psiquiatría de la Universidad de Emory y directora del grupo de investigación del Instituto Max-Planck de Psiquiatría de Munich que también participó en el estudio.
Características del estudio
Los científicos examinaron los cambios en patrones que determinan la activación o no-activación de los genes en las células sanguíneas. También analizaron patrones de metilación del ADN, una modificación del código genético que puede anular el silenciamiento génico o proceso que permite la regulación de la expresión genética para evitar daños celulares.
Los participantes fueron divididos en tres grupos: personas que habían experimentado traumas pero que no habían desarrollado el TEPT, personas con trastorno por estrés postraumático que habían sufrido abusos en su infancia, y personas con TEPT no expuestas a abuso infantil.
Los investigadores se sorprendieron al descubrir que, a pesar de que el TEPT había provocado cambios significativos en la actividad de cientos de genes –tanto en el grupo de individuos que habían padecido abuso infantil como en el grupo que no-, había muy poca coincidencia en los patrones genéticos de ambos grupos.
Lo que sí compartían estos dos grupos eran los síntomas propios del TEPT, como tener pensamientos intrusivos (pesadillas, recuerdos), la tendencia a evitar la rememoración de sus traumas o la hiperexcitación y la hipervigilancia.
Marcados a nivel celular
Pero en aquellas personas con TEPT que además habían padecido abuso infantil se hallaron más cambios en genes relacionados con el desarrollo del sistema nervioso y con la regulación del sistema inmunológico.
Por el contrario, en aquellos individuos con TEPT que no habían sufrido maltrato infantil, se descubrieron más cambios en genes relacionados con la apoptosis (muerte celular) y con la regulación de la tasa de crecimiento.
Además, se constató que los cambios en la metilación del ADN eran más frecuentes en las personas con TEPT del grupo con historial de abuso infantil que en el otro grupo.
Los científicos creen que estos procesos biológicos distintivos pueden dar lugar a diferentes mecanismos de formación de síntomas del TEPT en el cerebro.
El estudio se basó en la actividad de los genes en células de la sangre, en lugar de en el tejido cerebral. De este modo, lo que se ha constatado es que “los eventos traumáticos que se padecen en la infancia quedan grabados en las células durante mucho tiempo”, explica Binder, que concluye que “no sólo la enfermedad en sí, sino también la experiencia vital de cada individuo, resulta importante para la biología subyacente del TEPT, y esto debería tener consecuencias en la manera en que tratamos este trastorno”.
La biología del sufrimiento
Esta no es la primera investigación que profundiza en los efectos del sufrimiento temprano en la biología humana. Un estudio previo, publicado a principios de este mismo año por investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) en Suiza demostró por vez primera que existe una correlación entre el trauma psicológico y cambios concretos y perdurables en el cerebro, unos cambios que, además, estarían vinculados con el comportamiento agresivo.
Por otra parte, una investigación de finales de 2012, llevada a cabo por especialistas del Centro de Estudios sobre el Estrés Humano (CSHS) del Hospital Louis-H. Lafontaine de Canadá, constató que el acoso escolar deja secuelas a nivel físico porque puede modificar la expresión de un gen relacionado con el estado de ánimo y la depresión, provocando que las víctimas se vuelvan más vulnerables a los problemas mentales a medida que envejecen.
Pero también sucede a la inversa, ya que se ha demostrado que el bienestar en la infancia puede propiciar cambios genéticos, en este caso positivos. Según una investigación realizada con ratas de laboratorio por científicos de la Universidad de McGill de Montreal, en Canadá, las crías de estos animales modifican ciertos genes en función de la cantidad de cuidados maternales que reciban.
Así, a mayor cantidad de atenciones, más capacidad de respuesta al estrés desarrollan. Este cambio en el ADN, que se debe a una alteración de la expresión de un gen que dirige la respuesta del cerebro al estrés, se mantiene además a largo plazo, llegando a pasarse a generaciones posteriores de ratas.
Todos estos estudios inciden en la idea de que la impronta genética no es determinista, sino que puede verse alterada por las experiencias vitales posteriores al nacimiento.
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