“Un estudio revela emisiones de fotones ultra débiles ligadas a la vitalidad en los seres vivos”

Todos los seres vivos emiten un extraño brillo ligado a su vitalidad que desaparece al morir, según un estudio que podría abrir la puerta a una nueva herramienta de diagnóstico médico. Los autores plantean que los organismos vivos funcionan como laboratorios bioquímicos complejos. En ellos, el metabolismo alimenta procesos que sostienen la vida. Una consecuencia de esa actividad es la generación de especies reactivas de oxígeno, conocidas como ROS por sus siglas en inglés.

El exceso de ROS puede desencadenar estrés oxidativo. Ese estado induce transferencias de electrones entre compuestos del organismo que se relacionan con el brillo, explican investigadores de la Universidad de Calgary, en Canadá. El trabajo, publicado en The Journal of Physical Chemistry Letters, documenta este resplandor, llamado emisión de fotones ultra débil, UPE o biophoton emission, en ratones.

Los científicos hallaron que los ratones vivos emitían UPE significativamente más intensa que los ratones recién fallecidos. La diferencia resultó marcada y sostenida en el tiempo de registro. En plantas, en cambio, la UPE varió según la exposición a factores de estrés como cambios de temperatura, lesiones y tratamientos químicos. El equipo recuerda que estudios previos ya habían implicado a las ROS en este brillo. Se trata de una emisión espontánea de luz de intensidad extremadamente baja, invisible para el ojo humano.

La luz débil cae en el rango espectral de 200 a 1.000 nanómetros. Se ha observado en seres vivos de todo tipo, desde organismos unicelulares y bacterias hasta plantas, animales y humanos. Aun así, poco se sabía sobre el efecto de la muerte y del estrés sobre la UPE. Este estudio compara el resplandor en animales vivos frente a animales muertos y, al mismo tiempo, visualiza los efectos de la temperatura, de las lesiones y de compuestos químicos sobre la UPE en plantas.

Para las mediciones, los científicos desarrollaron recintos oscuros que eliminaban la interferencia de la luz ambiental. Además, utilizaron sistemas de cámaras específicos para la obtención de imágenes en plantas y animales. Con este montaje, comprobaron que los ratones vivos mostraban emisiones luminosas robustas. En los ratones eutanasiados, el brillo tenue casi se extinguía, pese a que ambos grupos estaban a la misma temperatura corporal de 37 °C.

“nuestra investigación revela un contraste significativo entre la UPE de ratones vivos frente a muertos”, señalaron los autores en el estudio. La comparación deja claro que la vitalidad del tejido marca la diferencia. El control de la temperatura descarta que el calor explique el fenómeno por sí solo.

En plantas, los investigadores observaron patrones diferentes. “en plantas, observamos que un aumento de la temperatura y las lesiones provocaron un aumento de la intensidad de la UPE”. La respuesta al estrés se reflejó en el brillo captado por las cámaras. Cuando las hojas se calentaban o se dañaban, la emisión crecía de forma notable.

Los tratamientos químicos también modificaron las características del resplandor en plantas. La aplicación de un anestésico local, benzocaína, en el lugar de la lesión provocó la emisión más alta entre los compuestos probados, informaron los investigadores. Este resultado sugiere que la fisiología de la herida y la señalización química pueden modular la UPE. La intensidad registrada funciona como un indicador sensible del estado del tejido vegetal.

El hallazgo general apunta a que la UPE puede actuar como indicador de vitalidad en animales y de respuesta al estrés en plantas. Esta señal luminosa, tan esquiva como informativa, ofrece una ventana no invasiva a procesos celulares. La UPE, por su naturaleza, no requiere marcadores externos ni etiquetas fluorescentes. Eso facilita su potencial traslación a estudios con menos interferencias.

Los autores confían en que su trabajo impulse el desarrollo de la imagen UPE para investigación y, en el futuro, para diagnósticos clínicos. “la imagen UPE ofrece la posibilidad de obtener imágenes no invasivas y sin etiquetas de la vitalidad en animales y de las respuestas de las plantas al estrés”, afirmaron. El enfoque podría ayudar a evaluar el estado de un tejido vivo o la efectividad de tratamientos que modulan el estrés oxidativo.

El estudio no resuelve todos los interrogantes sobre el origen exacto de los fotones emitidos. Aun así, presenta una metodología rigurosa y resultados consistentes en sistemas muy distintos. La combinación de recintos oscuros y cámaras sensibles permitió captar señales débiles con claridad. En animales, la señal se apagó cuando la vida cesó. En plantas, la señal se encendió cuando el estrés aumentó. Para un fenómeno tan tenue, el mensaje queda bastante claro.

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