Hasta ahora, se creía que la comunicación eléctrica era una característica exclusiva del sistema nervioso y el corazón
El hallazgo del siglo que cambia la biología: descubren que las células de la piel pueden generar impulsos eléctricos como las neuronas
Investigadores descubren que las células epiteliales pueden generar impulsos eléctricos, una capacidad antes atribuida solo a neuronas y células del corazón. Este hallazgo podría revolucionar la medicina regenerativa y el desarrollo de dispositivos bioeléctricos.
No solo las neuronas, las células de la piel también generan impulsos eléctricos. Fuente: ChatGPT / E. F.
Eugenio M. Fernández Aguilar
Físico, escritor y divulgador científico. Director de Muy Interesante Digital
17.03.2025
Las células de la piel no solo forman una barrera protectora, también se comunican mediante impulsos eléctricos. Durante años, la comunidad científica asumió que la bioelectricidad era exclusiva de las neuronas y las células del corazón. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst acaba de demostrar lo contrario. Las células epiteliales pueden generar señales eléctricas, una capacidad que hasta ahora había pasado desapercibida.
Este hallazgo, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), sugiere que las células epiteliales "hablan" entre sí cuando sufren una lesión, enviando impulsos eléctricos a sus vecinas. Como describe el investigador Steve Granick, “cuando están heridas, ‘gritan’ a sus compañeras, lentamente, de manera persistente y a distancias sorprendentes”. El descubrimiento abre nuevas posibilidades en medicina regenerativa y bioelectrónica, desde dispositivos implantables hasta nuevas terapias para la cicatrización de heridas.
Un paradigma en cuestión: la bioelectricidad no es solo neuronal
Hasta ahora, se creía que la comunicación eléctrica era una característica exclusiva del sistema nervioso y el corazón. Las neuronas utilizan impulsos eléctricos rápidos para transmitir información a través del cuerpo, mientras que las células del músculo cardíaco generan su propia actividad bioeléctrica para mantener los latidos del corazón.
Por el contrario, las células epiteliales siempre se habían considerado "mudas" en términos eléctricos. Su función principal se limitaba a formar barreras en la piel y órganos, absorber nutrientes y secretar sustancias. Pero esta investigación demuestra que pueden generar y propagar señales eléctricas cuando sufren una lesión, un comportamiento más similar al de las neuronas de lo que se pensaba.
Granick y su equipo utilizaron un chip con 60 electrodos para registrar la actividad eléctrica de células epiteliales cultivadas en laboratorio. Mediante un láser, provocaron pequeñas heridas en el tejido celular y observaron cómo se propagaban las señales eléctricas. Los resultados fueron claros: las células epiteliales producen picos de voltaje cuando se lesionan y estos impulsos viajan a lo largo del tejido.
Granick y Yu utilizaron un chip recubierto con células epiteliales y equipado con 60 electrodos colocados con precisión, capaces de detectar pequeños cambios eléctricos. Fuente: UMass Amherst¿Cómo se produce esta comunicación eléctrica?
Los investigadores identificaron que las células epiteliales utilizan flujos de iones, especialmente de calcio, para generar estas señales. Aunque su velocidad es mucho menor que la de las neuronas, las células epiteliales pueden mantener esta actividad eléctrica durante más de cinco horas y a distancias de hasta 40 veces su propio tamaño.
El estudio también comprobó que esta actividad depende de la presencia de canales iónicos específicos. Cuando los científicos bloquearon los canales de calcio, las señales desaparecieron por completo. Esto sugiere que los impulsos eléctricos en células epiteliales podrían estar regulados por mecanismos similares a los de otros tejidos excitables, aunque con diferencias en la velocidad y duración de los picos de voltaje.
En comparación con las neuronas, los impulsos de las células epiteliales son más lentos y prolongados. Mientras una neurona transmite señales en milisegundos, las células epiteliales lo hacen en segundos. A pesar de esta diferencia, la similitud en la estructura de las señales sugiere que esta actividad podría desempeñar un papel importante en la comunicación celular.
Los tejidos siguen albergando grandes secretos. Fuente: Midjourney / E. F.
Aplicaciones en biomedicina: regeneración y bioelectrónica
El descubrimiento de la actividad eléctrica en células epiteliales no es solo una curiosidad científica, sino que podría transformar la medicina regenerativa. En estudios previos, se ha demostrado que la estimulación eléctrica puede acelerar la cicatrización de heridas. Este nuevo hallazgo aporta información clave para optimizar esas terapias.
Las señales eléctricas observadas en las células epiteliales podrían ser utilizadas en vendajes bioeléctricos inteligentes. Estos dispositivos ya han mostrado resultados prometedores en la regeneración de tejidos mediante la aplicación de pequeños voltajes, pero hasta ahora no se conocía el patrón exacto de señales que generan las propias células. Comprender mejor este proceso permitiría diseñar terapias más efectivas basadas en la bioelectricidad natural del cuerpo.
Otra aplicación potencial es el desarrollo de sensores implantables capaces de detectar actividad eléctrica en la piel o en órganos internos. Estos dispositivos podrían ayudar a monitorear la cicatrización de heridas en tiempo real o incluso detectar signos tempranos de enfermedades relacionadas con la bioelectricidad celular.
La electricidad es algo que ha fascinado al ser humano desde la antigüedad. Ahora sabemos que forma parte de nosotros mismos. Fuente: Midjurney / E. F.
El nuevo paradigma de la comunicación celular
Este hallazgo cuestiona la visión tradicional de la bioelectricidad y sugiere que las células epiteliales podrían desempeñar un papel más activo en la comunicación y coordinación de tejidos. Aunque los científicos aún no han determinado la función exacta de estas señales, existen varias hipótesis.
Algunos investigadores creen que los impulsos eléctricos en células epiteliales podrían actuar como una forma primitiva de comunicación intercelular, similar a la que ocurre en el sistema nervioso. Otros sugieren que esta actividad podría estar relacionada con procesos de regeneración y defensa del tejido, alertando a las células circundantes sobre daños en la piel u otros órganos.
Granick y su equipo planean seguir investigando qué otros mecanismos podrían estar involucrados en esta actividad bioeléctrica. Por ahora, su estudio ha abierto una nueva vía de exploración en biología celular, con implicaciones que van desde la medicina hasta el desarrollo de nuevas tecnologías biomédicas.
Eugenio M. Fernández Aguilar
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Referencias
Sun-Min Yu, Steve Granick. Electric spiking activity in epithelial cells. Proceedings of the National Academy of Sciences, Vol. 122, No. 12, 2025. DOI: 10.1073/pnas.2427123122.
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