Научные сотрудники Киотского университета в Японии исследовали, как звуковые волны влияют на поведение клеток человеческого организма. В рамках своего эксперимента они создали специальную установку, которая преобразует звук в вибрации, подключив к ней диафрагму и установив чашу с живыми клетками, выращенными в лаборатории.
Об этом сообщает ProIT
Звуки частотой 440 Гц (низкий тон), 14 кГц (высокий тон) и белый шум под давлением в 100 Па воспроизводились с помощью обычного аудиоплеера и усилителя, чтобы создать контролируемую звуковую среду, похожую на ту, которая существует внутри человеческого тела.
Реакция клеток на звуковые волны
Исследование показало, что клетки действительно реагируют на звук в диапазоне, слышимом человеческим ухом. После двух часов звуковой стимуляции изменилась экспрессия 42 генов, а через сутки этот показатель увеличился до 142 генов. Вызываемые изменения в экспрессии генов, как правило, связаны с механическими воздействиями, регуляцией воспалительных процессов, обновлением тканей и даже гибелью клеток.
Ученые также отметили физические изменения клеток под воздействием звуковых волн. Звук повлиял на то, как клетки взаимодействуют друг с другом и с внеклеточным матриксом — сетью белков и сахаров, которая обеспечивает структурную поддержку клеток. В результате клетки действовали так, будто находятся в более жесткой среде.
Перспективы исследования звука в медицине
Ученых удивил эффект звуковых волн на клетки, которые потенциально могут трансформироваться в жировые. Непрерывные тоны частотой 440 Гц во время трехдневной фазы индукции снизили экспрессию ключевых жировых генов — Cebpa и Pparg — более чем на 70%. Хотя исследователи пока не уверены, будет ли звук оказывать такой же эффект в человеческих исследованиях, это открытие может стать основой для новых методов в медицине.
«Звук нематериален. Следовательно, звуковая стимуляция — это неинвазивный, безопасный и быстрый способ воздействия. Вполне вероятно, что он найдет применение в медицине», — отмечает один из авторов исследования Масахиро Кумета.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
