🧠 🧬 🫀Um misterioso sinal de 71 terahertz foi detectado em células vivas.

Um misterioso sinal de 71 terahertz foi detectado em células vivas.
No interior das células vivas, foi descoberto um fenômeno incomum: um sinal que oscila em uma frequência que os pesquisadores atualmente não conseguem atribuir a nenhuma molécula específica.
O sinal está em aproximadamente 71 terahertz, o que corresponde a 71 trilhões de oscilações por segundo. O que acontece quando as estruturas que geram esse sinal são destruídas é particularmente intrigante. Pesquisadores conseguiram detectá-lo em células humanas vivas, tecido animal fresco e mitocôndrias isoladas que mantiveram sua estrutura funcional. No entanto, quando essas estruturas foram destruídas, o sinal desapareceu.
Um novo artigo em pré-publicação, publicado no bioRxiv em 15 de setembro , relata as observações e propõe uma explicação que leva a pesquisa a uma área significativamente mais incomum.
Segundo os autores, a frequência pode estar relacionada a um estado quântico em mitocôndrias em funcionamento, as estruturas microscópicas que produzem a maior parte da energia utilizável de que nossas células precisam. Essa interpretação ainda é teórica, mas o próprio sinal é o que torna o estudo tão fascinante.
As mitocôndrias são minúsculas organelas celulares encontradas na maioria das células complexas e são frequentemente chamadas de usinas de energia da célula devido ao seu papel na produção de adenosina trifosfato (ATP). O ATP serve como fonte imediata de energia para inúmeros processos biológicos, desde a contração muscular até o reparo celular. Cada mitocôndria possui uma membrana interna complexamente dobrada.
Essas dobras, conhecidas como cristas, formam o ambiente no qual a maioria dos mecanismos responsáveis pela produção de ATP opera.
Yu Yang, Zhenglong Gu e Bo Song utilizaram a espectroscopia para estudar células, tecidos e mitocôndrias, a fim de identificar as frequências nas quais suas estruturas moleculares absorvem ou interagem com a radiação eletromagnética.
O material biológico exibe inúmeras vibrações características, pois moléculas e ligações químicas podem responder a frequências específicas. No entanto, entre os sinais esperados, os pesquisadores descobriram uma característica incomum em aproximadamente 71,0 THz que não puderam atribuir a nenhuma vibração molecular convencional.
A característica surgiu em vários tipos de material biológico vivo. Pesquisadores relataram tê-la detectado em células humanas vivas HEK-293T, bem como em tecido renal, hepático, cardíaco e muscular esquelético recém-extraído de camundongos.
Observou-se também que, quando as mitocôndrias foram isoladas, sua estrutura interna permaneceu intacta. Isso sugere que o sinal está intimamente ligado ao ambiente mitocondrial organizado e não apenas a um tipo específico de tecido.
O que aconteceu a seguir tornou consideravelmente mais difícil descartar o resultado como uma mera assinatura molecular. Depois que as amostras foram secas e moídas, destruindo grande parte de sua estrutura celular e mitocondrial ordenada, o sinal de 71 THz não era mais detectável. As moléculas em si não haviam simplesmente desaparecido; em vez disso, a estrutura que as mantinha unidas foi severamente comprometida.
Essa observação levou a equipe a investigar se o sinal depende não apenas das moléculas presentes, mas também de sua disposição em mitocôndrias em funcionamento.
A explicação baseia-se nas interações entre os campos eletromagnéticos e as moléculas lipídicas das membranas mitocondriais. Mais especificamente, os pesquisadores concentraram-se nos grupos carbono-hidrogênio, as chamadas ligações CH₂, que são comuns nessas membranas.
Esses grupos CH₂ exibem um modo vibracional característico em aproximadamente 87 THz. Os pesquisadores desenvolveram um modelo teórico no qual um campo eletromagnético dentro da mitocôndria interage fortemente com as vibrações coletivas dessas ligações ao longo das cristas dobradas.
Em vez de o campo eletromagnético e as vibrações moleculares se comportarem independentemente um do outro, o modelo permite seu acoplamento a um estado físico híbrido.
Em física, essas interações podem criar estados que exibem propriedades tanto da luz quanto da matéria e são frequentemente descritas usando o conceito de polaritons. De acordo com os cálculos da equipe, o acoplamento entre o campo eletromagnético e as oscilações de CH₂ poderia dividir a oscilação esperada em 87 THz em dois níveis de energia separados. Um ocorreria em aproximadamente 71 THz e o outro em aproximadamente 103 THz.
A primeira das frequências previstas corresponde em grande parte ao sinal inexplicável encontrado durante os experimentos.
Os pesquisadores suspeitam que a segunda característica prevista, em torno de 103 THz, possa ser significativamente mais difícil de detectar, pois se encontra em uma região fortemente influenciada pela água e outras moléculas biológicas. Um sinal separado nessa faixa poderia, portanto, se perder no ruído de fundo espectral circundante.
Se a interpretação deles estiver correta, o sinal de 71 THz não representaria simplesmente outra vibração molecular não identificada. Em vez disso, poderia ser uma indicação de um estado físico coletivo resultante da arquitetura organizada de mitocôndrias em funcionamento.
Essa seria uma descoberta muito mais significativa, pois sugeriria que a própria estrutura da organela gera um comportamento físico que desaparece assim que essa estrutura é destruída.
No entanto, existe uma diferença importante entre as observações dos pesquisadores e suas abordagens explicativas. A espectroscopia não prova diretamente a existência de um estado semelhante à superposição quântica nas mitocôndrias. Os pesquisadores observaram uma frequência incomum associada à estrutura mitocondrial intacta, e seu modelo quântico é uma possível explicação para a ocorrência dessa frequência.
A equipe também investigou se a irradiação de células vivas com frequências infravermelhas selecionadas pode influenciar a produção de ATP.
Células HEK-293T humanas cultivadas foram irradiadas por dez minutos. Os pesquisadores compararam a radiação em 71 THz, 87 THz e uma frequência de controle de 53,7 THz. O objetivo era determinar se as frequências associadas ao presumido mecanismo de ação poderiam induzir alterações mensuráveis na produção de energia celular.
Células expostas a uma frequência de 71 THz produziram cerca de 10,3% mais ATP do que células não irradiadas. A irradiação a 87 THz, correspondente à oscilação de CH₂ central para o modelo dos pesquisadores, levou a um aumento de cerca de 10,1%. A irradiação na frequência de controle de 53,7 THz não resultou em um aumento estatisticamente significativo.
Esses resultados contribuem para o enigma, pois sugerem que as frequências envolvidas podem ter efeitos biológicos mensuráveis. No entanto, o experimento com ATP incluiu apenas oito amostras por grupo e utilizou uma única linhagem de células humanas cultivadas.
Portanto, são essenciais replicações independentes em diferentes laboratórios, com diferentes tipos de células e sob diferentes condições experimentais, antes que conclusões confiáveis possam ser tiradas.
Os pesquisadores também não observaram diretamente todas as fases do mecanismo proposto por seu modelo em uma mitocôndria viva.
Determinar uma frequência, criar um modelo teórico que prevê uma frequência quase idêntica e, posteriormente, observar alterações na produção de ATP após a irradiação, formam uma interessante cadeia de evidências. No entanto, ainda não foi comprovado que todo o processo se desenrola exatamente como os pesquisadores supõem.
Caso experimentos subsequentes reproduzam os resultados de forma independente, as implicações poderão ir muito além de um sinal espectroscópico inexplicável.
A biologia moderna já se baseia na mecânica quântica em nível molecular, visto que a própria química, em última análise, segue as leis da mecânica quântica. Uma questão muito mais complexa é se estruturas biológicas maiores e organizadas podem utilizar efeitos quânticos coerentes ou coletivos de forma a manterem sua relevância funcional em nível celular.
Pesquisadores têm investigado possíveis efeitos quânticos em áreas que vão da fotossíntese à percepção magnética em animais. As mitocôndrias seriam um local particularmente importante para identificar tal fenômeno, pois constituem o centro do metabolismo energético celular.
Suas membranas internas são altamente organizadas, e proteínas, lipídios, gradientes elétricos e reações químicas atuam em distâncias extremamente curtas, convertendo constantemente nutrientes em energia utilizável.
Um estado coletivo capaz de influenciar esse processo poderia indicar um nível físico ainda mais profundo, abaixo dos mecanismos bioquímicos já conhecidos. Os autores sugerem, inclusive, que estudos futuros investiguem se tal estado poderia desempenhar um papel não apenas no metabolismo energético, mas também na transferência de informações em sistemas vivos.
Embora essa ideia seja muito mais especulativa, ela ilustra o quão significativo o fenômeno poderia se tornar, segundo os pesquisadores, caso a observação subjacente seja confirmada.
Nada no presente estudo demonstra que as mitocôndrias se comunicam por meio de uma rede quântica até então desconhecida. O trabalho também não fornece evidências para afirmações relacionadas à consciência ou outras ideias que às vezes surgem em discussões sobre biologia quântica.
A descoberta experimental em si já é bastante incomum, sem acrescentar qualquer informação além dos dados medidos.
Pesquisadores relatam um sinal inexplicável com uma frequência de 71 trilhões de vezes por segundo em células vivas, tecido fresco e mitocôndrias intactas.
Quando essa estrutura mitocondrial ordenada é interrompida, o sinal desaparece. Um modelo teórico prevê uma interação que pode gerar uma frequência muito próxima da observada. A irradiação com essa frequência também parece alterar a produção de ATP nas culturas de células testadas.
Ainda não está claro se essas descobertas descrevem um estado quântico mitocondrial real. Os resultados da pesquisa estão disponíveis como pré-publicação no bioRxiv e ainda não foram revisados por pares; laboratórios independentes ainda não conseguiram reproduzir os resultados.
Outras explicações para o sinal de 71 THz também precisam ser investigadas antes que os pesquisadores possam determinar seu significado exato.
Caso o sinal passe nesse teste, os cientistas podem ter descoberto um fenômeno físico inesperado que opera em uma das estruturas mais fundamentais da vida complexa.
Até o momento, a frequência de 71 THz permanece uma frequência notavelmente precisa que ocorre em mitocôndrias funcionais e desaparece assim que sua estrutura é destruída. Isso levanta uma questão ainda sem resposta para os pesquisadores: o que exatamente gera essa frequência?