Los campos magnéticos débiles manipulan la regeneración en los gusanos
ARRIBA: Un gusano plano Schmidtea mediterranea . CORTESÍA DE ALANNA VAN HUIZEN, UNIVERSIDAD DE WESTERN MICHIGAN
Exposición a campos magnéticos débiles pueden, dependiendo de su fuerza, ralentizar o impulsar la regeneración de platelmintos, según un informe publicado hoy (30 de enero) en Science Advances. El estudio proporciona evidencia de un posible mecanismo, mostrando que los campos magnéticos afectan la producción de especies reactivas de oxígeno, que a su vez alteran el comportamiento celular.
«Es» un artículo muy bueno porque realmente están tratando de investigar hasta los efectos de [los campos magnéticos]”, dice el biofísico Thorsten Ritz de la Universidad de California, Irvine, quien no participó en el estudio. «No solo se suman al zoológico de efectos que se han visto [anteriormente]».
Además, «brinda la posibilidad de que un campo magnético débil podría emplearse como una herramienta terapéutica para regular de forma no invasiva la formación de tejido” dice Daniel Kattnig, biofísico de la Universidad de Exeter…
Las formas de vida en la Tierra están continuamente expuestas al débil campo magnético del propio planeta, que oscila entre aproximadamente 25 microTesla (T) en el ecuador a 65 T en los polos. También pueden encontrar campos magnéticos generalmente mucho más débiles generados por ciertas tecnologías hechas por el hombre, como líneas eléctricas, electrodomésticos y teléfonos celulares.
A lo largo de los años, los científicos han estudiado los efectos biológicos de estos campos magnéticos de bajo nivel. magnetismo, pero la literatura es irregular. Si bien algunos estudios han sugerido que los campos magnéticos pueden afectar los procesos biológicos, a menudo los resultados no se han replicado ni buscado, dice la bióloga y coautora del estudio Wendy Beane de la Universidad de Western Michigan. Esta no es un área que los biólogos convencionales hayan estado investigando.
Una hipótesis importante para el efecto biológico de los campos magnéticos débiles (aquellos entre el promedio de la Tierra y 1 mT) es que podrían inducir un proceso llamado par radical. recombinación En esencia, se cree que un campo magnético podría alterar la dirección de giro de los electrones en las capas externas de los átomos, alterando el emparejamiento molecular de dichos átomos y favoreciendo la formación de radicales libres. En el caso de ciertas moléculas que contienen oxígeno, por ejemplo, esta perturbación aumentaría la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS).
Con este posible mecanismo en mente, Beane y sus colegas examinaron los efectos del campo magnético en un sistema biológico. Se sabe que requiere la regeneración de ROS en el platelminto Schmidtea mediterranea.
El equipo primero amputó los gusanos por encima y por debajo de sus tubos de alimentación (en el medio de sus cuerpos) y colocó el cuerpo fragmentos en platos de cultivo dentro de una bobina electromagnética dentro de una cámara protegida magnéticamente. De esta manera, los fragmentos de gusanos fueron expuestos a una variedad de campos magnéticos estáticos débiles durante un período de tres días, el tiempo normalmente requerido para la formación de una masa celular (blastema) en el sitio de la herida.
Descubrieron que campos magnéticos entre 100 y 400 T inhibieron el crecimiento de blastemas en comparación con los desarrollados por fragmentos de gusanos expuestos a campos equivalentes a la Tierra (45 T), y que un campo magnético de 500 T aumentó el crecimiento de blastemas. Las diferencias en el crecimiento observadas a 200 T (la fuerza a la que se observó la inhibición máxima) y 500 T se asociaron con diferencias en los niveles de ROS, que fueron más bajos de lo normal en los 200 animales expuestos y más altos de lo normal en los 500 animales expuestos.
No está claro por qué estos efectos inesperados y diferentes en los niveles de ROS se observan con diferentes intensidades de campo. Una posibilidad, explica Ben Greenebaum, físico emérito de la Universidad de Wisconsin que no formó parte del equipo de investigación, es que mientras una cierta cantidad de energía magnética puede invertir la dirección de giro de los electrones, otros niveles de energía pueden invertirla, lo que significa pueden observarse resultados no lineales.
El crecimiento reducido del blastema observado en 200 gusanos Texposed también se asoció con una proliferación reducida de células madre y niveles más bajos de una proteína de estrés inducida por ROS. Además, el aumento artificial de los niveles de ROS en 200 animales Texposed rescató el crecimiento del blastema, proporcionando evidencia de que las ROS son de hecho mediadores de los efectos del campo magnético, aunque no exactamente como lo predijo la hipótesis de la recombinación de pares radicales.
Aunque claramente todavía hay Queda mucho por entender acerca de cómo las moléculas y los átomos se ven afectados por los campos magnéticos, los resultados sugieren que, en última instancia, puede ser posible aprovechar tales fuerzas para manipular o tratar tejidos, dice Greenebaum. Las preguntas fundamentales restantes son, dice, ¿qué diablos está pasando aquí y cómo podemos usarlo?
AV Van Huizen et al., Los campos magnéticos débiles alteran el crecimiento mediado por células madre,  ;Science Advances, 5:eaau7201, 2019.
¿Interesado en leer más?
The Scientist ARCHIVES
Conviértase en miembro de
Reciba acceso completo a más de 35 años de archivos, así como a TS Digest, ediciones digitales de The Scientist, artículos destacados y mucho más !Únase gratis hoy ¿Ya es miembro?Inicie sesión aquí