A testünk titokban érzékeli a néma rezgéseket - Felfedezték, hogy egyetlen rezgés képes átalakítani a sejteket - PlanetZ
A modern biológiában ritkán akad olyan ötlet, amely első hallásra sci‑finek hat, mégis szilárd kísérleti alapokra épül. A "sejtek hallása" pontosan ilyen. A Kiotói Egyetem kutatója, Kumeta Maszahiro és csapata akusztikus hullámokkal fürdette meg a sejttenyészeteket, majd génaktivitás‑méréssel követte, hogyan reagálnak a parányi élő rendszerek a számukra "néma" zajra. Az eredmény döbbenetes: több mint száz gén kapcsolt más üzemmódba pusztán attól, hogy a petri‑csésze faláról finoman visszaverődő nyomáshullámok elérték a sejteket.
A sejtek közötti kommunikációt eddig elsősorban kémiai jelek és klasszikus mechanikai ingerek keretein belül vizsgáltuk. Az a felfedezés, hogy az emberi fül számára hallható frekvenciák - sőt, még az ezeken túli tartományok - önállóan is jelentős hatással lehetnek a sejtek működésére, új dimenziókat nyit meg a mechanobiológia területén. Kumetáék innovatív kísérleti kamrája képes volt különböző intenzitású és frekvenciájú hullámok kibocsátására. Megdöbbentő módon, csupán néhány pascalnyi nyomásváltozás elegendőnek bizonyult ahhoz, hogy aktiválja az érzékelőfehérjék membránján keresztül zajló jelátviteli folyamatokat.
Különösen izgalmas, hogy a kutatók a zsírszövet előalakjaival, az adipogén sejtvonalakkal is kísérleteztek. Amikor ezek az őssejtek "diétás" hangkúrát kaptak, a normálhoz képest lassabban kezdtek zsírsejtté érni. A jelenség mögött a prosztaglandin E2 (PGE2) szintjének megugrását mérték, amely ismerten gátolja az adipogenezist. Magyarul: megfelelően hangolt rezgések érhetik el ugyanazt, mint egyes zsírbontó gyógyszerek - csak tű és molekula nélkül.
Ha egy alig észlelhető, néhány decibelnyi pulzus ennyire képes átkonfigurálni a sejtjeink működését, mit jelenthet ez a nagyvárosok lakóinak, ahol a metrószerelvények dübörgése mindennapos zajként kíséri életüket? A WHO már most is a tartós zajterhelést a civilizációs ártalmak közé sorolja, de Kumetáék kutatásai azt sugallják, hogy a hatások messze túlmutatnak a fülzúgáson vagy az alvászavaron. Elképzelhető, hogy a zajszennyezés nem csupán zavaró tényező, hanem képes megváltoztatni anyagcserénket, gyulladásos hajlamunkat, sőt a regeneráló képességünket is, ahogyan azt az in vitro sejtkísérletek során tapasztaltuk.
A hanghullámok természetükből adódóan nem invazívak, ami azt jelenti, hogy nem hatolnak be a bőrbe, és nem okoznak heget. Ez jelentős előnyt jelent a regeneratív gyógyászat terén, hiszen minden további vágás növeli a fertőzés kockázatát. Képzeljünk el egy innovatív "akusztikus fizioterápiát", ahol a kötés alatt gyógyuló izomrostokat napi néhány percre speciális, alacsony intenzitású rezgésekkel stimuláljuk. A megfelelő frekvenciák alkalmazása akár felgyorsíthatja a sejtosztódás folyamatát, vagy éppen ellenkezőleg, gátolhatja a túlzott hegszövet képződését.
A transcriptomikai elemzés keretében 115 géncsoportot azonosítottak, amelyek érzékenyen reagáltak a néhány száz hertzes és a kHz-tartományú stimulációra. Ezek közül több a sejtváz szervezésében játszik szerepet, míg mások a gyulladásos citokinek termeléséért felelős gének. Emellett felfedezték a Wnt-jelút és a hipoxiás válaszban kulcsszerepet játszó HIF1-alfa jelenlétét is. Ez a sokféleség arra utal, hogy a hang nem csupán „bekopogtat” a sejtmembránon, hanem komplex jelátviteli hálózatokat hangol át, mintha egy karmester irányítaná az előadást.
A kutatócsoport jelenleg három fő irányvonalat tűzött ki célul. Először is, élő állatmodellek segítségével vizsgálják, hogy a sejttányéron megfigyelt hatások mennyire érvényesek a teljes szervezetre. Másodszor, egy optimalizált hangprotokollt fejlesztenek ki, amely kifejezetten a metabolikus betegségekre fókuszál. Végül, mesterséges intelligencia alkalmazásával elemzik a génexpressziós adatokat, hogy automatikusan létrehozzanak „hangreceptet”, amely segíthet egy adott sejtfunkció fokozásában vagy éppen ellenkezőleg, gátlásában.
A tudomány néha egy apró, szinte észrevehetetlen rezdülésből merít inspirációt. Jelenleg pedig kiderül, hogy a csend nem is olyan csendes - csupán attól függ, milyen mélységig merülünk el a hallgatózás művészetében. Ha minden a tervek szerint alakul, a következő évtizedben a hangterápia ugyanolyan elterjedtté válhat, mint a fizikoterápia.
