Las mitocondrias son las estructuras que producen gran parte de la energía celular, y ahora un equipo chino propone que podrían aprovechar fenómenos cuánticos dentro de ellas.

El trabajo fue difundido como preprint en bioRxiv, así que todavía no ha pasado por revisión por pares ni debe considerarse una conclusión científica definitiva.

Los investigadores estudiaron células humanas vivas, tejidos de ratón y mitocondrias aisladas usando espectroscopia infrarroja, una técnica que detecta cómo vibran distintas estructuras moleculares internas.

En todos esos casos apareció una señal inesperada alrededor de 71 terahercios, equivalente a unas 71 billones de oscilaciones por segundo en esas muestras biológicas.

La señal desapareció cuando los tejidos fueron secados y triturados, algo que destruye la organización interna de las mitocondrias y modifica sus estructuras celulares originales.

Eso llevó al equipo a pensar que la señal dependía de la arquitectura intacta de las mitocondrias y no solamente de moléculas aisladas presentes allí.

Su explicación se centra en las crestas mitocondriales, pliegues de la membrana interna cargados de lípidos que contienen muchos enlaces entre carbono e hidrógeno.

Esos enlaces vibran naturalmente cerca de 87 terahercios, y el modelo propone que podrían interactuar con partículas de luz confinadas dentro de las mitocondrias.

De acuerdo con el modelo, esa interacción produciría un estado híbrido entre luz y materia llamado polaritón, algo conocido dentro de la física cuántica.

Al formarse ese estado, la vibración original de 87 terahercios se dividiría en dos niveles nuevos, uno cerca de 71 y otro de 103 terahercios.

El nivel inferior coincide con la señal detectada experimentalmente, mientras que el superior sería difícil de distinguir porque se superpone con vibraciones de agua.

Los investigadores también observaron que el tamaño de mitocondrias activas coincidía aproximadamente con la longitud de onda necesaria para favorecer esa interacción propuesta dentro de la célula viva.

La idea es que las mitocondrias podrían comportarse como diminutas cavidades capaces de confinar luz brevemente y facilitar el acoplamiento entre vibraciones y fotones.

Para comprobar si esa señal tenía algún efecto biológico, el equipo iluminó células vivas durante diez minutos con frecuencias específicas de luz infrarroja débil.

La luz de 71 terahercios aumentó la producción de ATP aproximadamente 10,3 por ciento, mientras que la de 87 terahercios produjo un aumento similar.

En cambio, una frecuencia de control no relacionada no provocó un cambio significativo, lo que sugiere que el efecto dependía de la frecuencia utilizada.

El ATP funciona como una especie de moneda energética celular, así que un aumento en su producción podría indicar cambios en el funcionamiento de las mitocondrias.

Sin embargo, el experimento no observó directamente un estado cuántico: los investigadores lo infirieron porque la señal detectada coincidía con las predicciones de su modelo.

También probaron el efecto del infrarrojo en una sola línea celular humana, con pocos grupos experimentales, por lo que falta saber si ocurre en organismos completos.

Ahora otros laboratorios tendrán que reproducir la señal, descartar explicaciones alternativas y medir directamente esa interacción antes de afirmar que las mitocondrias utilizan este mecanismo cuántico.