Células de la piel emiten impulsos eléctricos: un nuevo paradigma en la medicina

En un avance sorprendente publicado en PNAS (Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos), un grupo de investigadores documentó un fenómeno inédito en biología celular: la generación de impulsos eléctricos espigados (spikes) por células epiteliales, un tipo celular tradicionalmente considerado pasivo en términos eléctricos (DOI: 10.1073/pnas.2427123122).

Durante mucho tiempo, las células epiteliales (presentes en tejidos como la piel, el intestino, los pulmones y muchas otras superficies internas del cuerpo) fueron vistas como simples barreras estructurales o sensores químicos del entorno. Se creía que únicamente las células “excitables”, como las neuronas y las musculares, podían generar impulsos eléctricos rápidos para transmitir información. Sin embargo, este nuevo estudio desafía esa visión y abre un panorama completamente diferente.

Los investigadores descubrieron que, cuando están conectadas entre sí, las células epiteliales pueden generar patrones de actividad eléctrica espigada: señales breves y repetitivas similares a los potenciales de acción neuronales. Lo más notable es que estas señales se producían de forma natural, sin requerir manipulación genética alguna, y se propagaban entre células vecinas, lo cual sugiere un sistema de comunicación coordinado y altamente dinámico.

Para observar este fenómeno, el equipo utilizó técnicas de microscopía avanzada junto con optogenética (una herramienta que permite activar células mediante pulsos de luz). Al estimular las células con luz azul, registraron cómo se encendían eléctricamente, emitiendo señales rápidas que podían alcanzar frecuencias de hasta 2 Hz (dos espigas por segundo). Estas señales no solo eran sincronizadas entre células adyacentes, sino que también formaban patrones espaciales, muy parecidos a los observados en redes neuronales del cerebro.

Este hallazgo revela que las células epiteliales no son simplemente “ladrillos” inertes del cuerpo, sino que podrían estar organizadas en redes bioeléctricas capaces de procesar y transmitir información.

Las implicaciones de este descubrimiento son profundas. Si las células epiteliales son capaces de comunicarse entre sí mediante impulsos eléctricos, podrían estar participando activamente en procesos fisiológicos cruciales como la cicatrización de heridas, la defensa inmunológica, el transporte de iones y moléculas, e incluso la detección de cambios físicos o químicos en el entorno.

Este nuevo conocimiento no solo transforma nuestra comprensión básica de la biología celular, sino que también sugiere múltiples aplicaciones prácticas. A nivel médico, por ejemplo: En lugar de usar fármacos, sería posible estimular eléctricamente tejidos epiteliales con luz para promover funciones específicas, como acelerar la cicatrización de úlceras intestinales, tratar afecciones dermatológicas o modular la función pulmonar en enfermedades respiratorias. Asimismo, si logramos desarrollar métodos no invasivos para medir esta actividad espigada podríamos detectar alteraciones en los tejidos epiteliales antes de que aparezcan síntomas clínicos, abriendo una puerta al diagnóstico precoz de enfermedades inflamatorias o degenerativas.

Al comprender cómo las células epiteliales generan y responden a señales eléctricas, los ingenieros biomédicos podrían diseñar materiales inteligentes capaces de imitar esta comunicación. Esto sería revolucionario para el desarrollo de prótesis, piel electrónica, robots blandos o dispositivos portátiles que interactúen con el cuerpo en tiempo real.

Este estudio marca un cambio de paradigma en la biología celular y la fisiología. Hasta ahora, el término “célula excitable” estaba reservado a un pequeño grupo de células especializadas. Hoy sabemos que esa categoría debe ampliarse. Las células epiteliales, que forman el revestimiento de gran parte del cuerpo humano, también poseen un lenguaje eléctrico propio, capaz de coordinar comportamientos colectivos.

Estamos comenzando a descubrir una red bioeléctrica oculta que opera silenciosamente en nuestros órganos, regulando funciones vitales que apenas estamos empezando a comprender. A medida que desentrañamos este nuevo código de comunicación celular, se abren rutas prometedoras para curar, mejorar o incluso rediseñar tejidos mediante tecnologías bioelectrónicas.

Así, entramos en una nueva era de la medicina y la biología, donde la electricidad celular deja de ser un atributo exclusivo del sistema nervioso. Comprender este lenguaje oculto entre nuestras células no solo transformará la ciencia, sino también nuestra vida cotidiana.