Las aves y el misterio de sus retinas

La ciencia ha vuelto a desafiar lo que creíamos imposible. Un equipo internacional de investigadores, encabezado por la Universidad de Aarhus (Dinamarca), acaba de descubrir que las retinas de las aves funcionan de una manera que contradice por completo las leyes básicas de la fisiología. A diferencia de la mayoría de los tejidos nerviosos, que mueren rápidamente cuando falta oxígeno, los ojos de las aves trabajan constantemente en un estado de privación de ese gas vital.

El estudio, publicado en la revista Nature, no solo reescribe libros de biología, sino que también abre una vía inesperada hacia el futuro tratamiento de enfermedades humanas como el ictus o las lesiones cerebrales por falta de oxígeno.

Una paradoja biológica con las retinas que desconcertaba a los científicos

Las neuronas son auténticas devoradoras de energía. Por ello, la mayoría de los animales han desarrollado un sistema denso de vasos sanguíneos que llevan oxígeno a cada rincón del tejido nervioso. La retina, una extensión del cerebro y uno de los tejidos más exigentes en cuanto a consumo energético, sigue esa misma regla.

Pero las aves se desmarcan de ese patrón. Su retina es avascular, es decir, carece de vasos sanguíneos dentro de su propio tejido. Lo paradójico es que, aun así, funciona perfectamente. Desde hace siglos, los científicos se han preguntado cómo era posible.

El biólogo Christian Damsgaard, profesor asociado en la Universidad de Aarhus y uno de los líderes del estudio, lo explica de forma sencilla: “Según todo lo que sabemos sobre fisiología, este tejido no debería poder funcionar”. Sin embargo, después de ocho años de trabajo y la colaboración de un equipo en crecimiento, lograron descifrar el misterio.

Desde el siglo XVII, los anatomistas conocían una estructura peculiar en el ojo de las aves: el pecten oculi, un órgano con forma de peine y altamente vascularizado que sobresale en el cuerpo vítreo. Durante generaciones se creyó que esa estructura era la encargada de oxigenar las retinas avasculadas.

Pero nadie lo había comprobado de forma directa. Medir los niveles de oxígeno en un ojo tan delicado, sin alterar las condiciones naturales del animal, era un desafío técnico enorme. Tal hazaña solo se logró en 2020, cuando el equipo de Aarhus se alió con la anestesióloga veterinaria Catherine Williams, también de esa universidad.

Los resultados fueron sorprendentes: el pecten oculi no transporta oxígeno hacia las retinas. Las mediciones mostraron que casi la mitad del tejido retiniano vive permanentemente sin oxígeno, algo hasta entonces impensable en fisiología animal.

Energía sin oxígeno: la vida en modo anaeróbico

Con semejante hallazgo, la siguiente pregunta surgió inevitablemente: si las retinas no recibe oxígeno, ¿cómo obtiene la energía necesaria para funcionar?

Durante varios años, los investigadores combinaron estudios fisiológicos, biología molecular, imágenes de alta resolución y análisis computacionales para responderlo. El progreso fue lento, en parte por la magnitud del trabajo y también por las restricciones impuestas por la pandemia de Covid-19.

El equipo empleó una técnica avanzada llamada transcriptómica espacial, que permite observar qué genes están activos en distintas zonas del tejido. Al analizar entre 5.000 y 10.000 genes en secciones finas de retina, elaboraron lo que Damsgaard define como “un GPS molecular”.

El mapa genético reveló que en las capas internas de las retinas, precisamente las que carecen de oxígeno, estaban muy activos los genes responsables de la glucólisis anaeróbica, un proceso que transforma la glucosa en energía sin necesidad de oxígeno.

Sin embargo, este hallazgo generó una nueva duda: esa vía metabólica produce unas quince veces menos energía que la respiración basada en oxígeno. ¿Cómo podía entonces sobrevivir la retina, uno de los tejidos que más energía consume en el cuerpo?

El pecten, una puerta metabólica y no un pulmón ocular

La clave volvió a estar en el pecten oculi. Nuevos ensayos de imagen con azúcares radiomarcados mostraron que la retina de las aves absorbe glucosa a un ritmo mucho mayor que el cerebro. Al revisar los datos genéticos, los investigadores encontraron que el pecten presenta una gran abundancia de transportadores de glucosa y lactato.

Esto cambió por completo la interpretación histórica: el pecten no suministra oxígeno, sino combustible energético y vías para eliminar los residuos del metabolismo anaeróbico.

Como resume el investigador Jens Randel Nyengaard, del Departamento de Medicina Clínica de Aarhus: “El pecten no es un proveedor de oxígeno, sino un sistema de transporte para la entrada de azúcar y la salida de desechos”.

El descubrimiento derrumba siglos de suposiciones científicas. “Básicamente, estamos reemplazando un castillo de naipes por otro, más sólido”, bromea Nyengaard. “Así es como avanza la ciencia: los hallazgos no son permanentes, evolucionan con nuevos datos”.

Evolución, visión aguda y medicina futura

La ausencia de vasos sanguíneos en la retina no parece ser un accidente evolutivo. Sin ellos, la luz llega más limpia a los fotorreceptores, mejorando la agudeza visual, algo esencial para aves cazadoras y migratorias que dependen de una vista precisa.

Las pruebas evolutivas sugieren que este rasgo apareció en los antepasados dinosaurios de las aves modernas, formando parte de una estrategia adaptativa para una visión más nítida y eficaz.

Pero la relevancia del hallazgo va más allá de la biología evolutiva. Entender cómo las retinas de las aves han aprendido a vivir sin oxígeno podría inspirar nuevos enfoques médicos para tratar enfermedades humanas.

En palabras de Nyengaard: “En condiciones como el ictus, los tejidos humanos sufren porque se corta el suministro de oxígeno. Las aves han encontrado una forma natural de evitar ese problema. Si comprendemos su estrategia, podríamos aprender a proteger el cerebro humano de los daños por falta de oxígeno”.

Así, lo que comenzó como un enigma fisiológico en un ojo de pájaro termina siendo una lección magistral de evolución y una inspiración potencial para salvar vidas. La ciencia, una vez más, demuestra que en la naturaleza aún quedan secretos capaces de cambiar nuestra comprensión del cuerpo y la medicina.