Вчені недавно провели дослідження, яке виявило неймовірні наслідки звукових хвиль для клітин організму. Хоча роль слухової системи у сприйнятті звуків добре відома, безпосередній вплив акустичних хвиль на поведінку клітин залишався маловивченим до тепер.
Дослідження, показало, що звукові хвилі можуть суттєво змінювати експресію генів у клітинах мишей. Це дослідження, проведене в Кіотському університеті під керівництвом Масахіро Кумета, виявило, що звук може не тільки змінювати генетичну активність, а й впливати на клітинні функції, як-от міграція, адгезія і нейронна сигналізація. Дослідники піддали м’язові клітини мишей впливу звуків різної частоти, мінімізуючи інші фактори, такі як тепло або вібрація, щоб точно виміряти ефект акустичних хвиль. Виявилось, що звукові хвилі призводять до значних змін у рівнях експресії генів, зокрема гену Ptgs2, який грає важливу роль у синтезі простагландинів, що відповідають за запалення та ріст клітин.
Цей ген, також відомий як циклооксигеназа-2 (COX-2), продемонстрував виражену і стабільну відповідь на акустичну стимуляцію, що призводило до збільшення розміру м’язових клітин, які зазнали звукового впливу. Крім того, під час дослідження жирових клітин вчені помітили, що акустична стимуляція знижує диференціацію клітин-попередників у зрілі жирові клітини, що відкриває нові можливості для лікування ожиріння та інших захворювань, пов’язаних із жировою тканиною. Ці результати мають важливе значення для медицини, адже використання звукових хвиль як неінвазивного методу для модулювання клітинної поведінки може стати основою нових терапевтичних стратегій. Звук, як нематеріальний стимул, може забезпечити безпечний і миттєвий вплив на біологічні процеси без необхідності хімічних втручань, що дає великий потенціал для розвитку методів лікування на клітинному рівні.
Дослідження також підкреслює важливість характеристик звуку, таких як частота, інтенсивність і форма хвилі. Виявилось, що синусоїдальні звуки на певних частотах ефективніше змінюють експресію генів, ніж інші форми хвиль, що дає підстави для подальших досліджень у цій галузі.
Ці відкриття кидають виклик традиційному уявленню про сприйняття звуку, пропонуючи нову концепцію, де клітини можуть “чути” і реагувати на акустичні стимули безпосередньо, незалежно від слухових систем організму. В майбутньому, з розвитком клітинної акустики, ці методи можуть бути використані для регенеративної медицини, лікування ожиріння та ряду інших медичних захворювань, де акустичні хвилі можуть бути використані для регулювання біологічних процесів на клітинному рівні.
