Исследователи получили из бактерий E. coli белок, который контролирует поток ионов кальция во внутренний клеточный материал бактерий. Затем они включили этот белок в инсулиновые клетки человека. Эксперимент показал, что при воздействии звука эти дизайнерские клетки пропускают положительно заряженные ионы кальция. Это заставляет содержащийся в них инсулин сливаться с мембраной, а затем высвобождаться наружу, где они могут распределяться по организму.
В то время как некоторые исследователи, возможно, остановились бы на использовании какой-то скучной машины, генерирующей звук для высвобождения инсулина, команда из Цюриха пошла дальше — они включили клеткам рок-н-ролл.
Команда знала, что ионные каналы наиболее эффективно работают при воздействии громкости в диапазоне 60 децибел (дБ) и низких частот 50 герц. Они также обнаружили, что для максимального выброса инсулина звук должен воспроизводиться не менее трех секунд и делать паузу не более пяти секунд.
Поэтому они имплантировали дизайнерские клетки мышам и посадили грызунов на динамик животами вниз. Затем они включили песни разных жанров и составили таблицу их влияния. Рок-музыка с тяжелыми басами вызвала лучший отклик: песня Queen «We Will Rock You» высвободила около 70% инсулина за пять минут, и 100% — за 15 минут. Трек воспроизводился при уровне 85 дБ. Саундтрек к фильму Marvel «Мстители» занял второе место. Музыка с меньшим количеством баса, такие как классические и инструментальные гитарные композиции, оказывали гораздо более слабое влияние.
Чтобы вызвать выброс инсулина, имплантированные дизайнерские клетки нужно было разместить прямо над источником звука. Эксперименты не показали никакого эффекта при использовании любых наушников. Кроме того, окружающий шум не оказывал влияния на клетки.
На данный момент исследователи рассматривают этот эксперимент как доказательство концепции. Они говорят, что до создания какой-либо системы высвобождения инсулина, запускаемой звуком, еще далеко, и для ее запуска потребуется коммерческий интерес. Ученые также отмечают, что это открытие может быть применимо к другим типам клеток для лечения ряда заболеваний.
Результаты были опубликованы в журнале The Lancet.
Читать далее:
Физики объяснили необычные свойства «странных металлов»
Ученые генетически отредактировали свиные почки и пересадили их человеку
Физики наблюдали спаривание электронов: этот эффект был предсказан более полувека назад
Обложка: Dr. Amit Goel, Сведения о лицензии