Un misterio resuelto por la ciencia después de siglos de interrogantes. Los investigadores descubrieron que el retinas de las aves pueden funcionar sin oxígeno y cuestionó lo que se creía sobre el funcionamiento de los tejidos nerviosos.
Este hallazgo, que fue publicado en la revista naturalezano sólo cambia la visión sobre la biología de pájarostambién abre nuevas ideas para tratar el daño cerebral en humanoscomo los producidos por un derrame cerebral.
El enigma de la visión perfecta en las aves
Las células nerviosas mueren rápidamente cuando hay falta de oxígeno. Por eso, la retina, un tejido que consume mucha energía, siempre se consideró dependiente de los vasos sanguíneos.
En la mayoría de los animales, los vasos sanguíneos irrigan el tejido nervioso. Las neuronas necesitan mucha energía. La retina, situada en la parte posterior del ojo, Demanda más energía que cualquier otro tejido del cuerpo.
Surge una paradoja en las aves: no tienen retina vasos sanguineos. Se llama retina avascular. Esto mejora la visión porque los vasos pueden bloquear el paso de la luz a los fotorreceptores. El misterio era cómo este tejido sobrevive sin oxígeno.
Damsgaard dijo: «Según todo lo que sabemos sobre fisiología, este tejido no debería poder funcionar». Resolver este enigma requirió ocho años de trabajo y un equipo que incluía diferentes disciplinas.
El secreto de la retina
Durante siglos se pensó que una estructura llamada pecten oculiCon forma de peine y muy vascularizado, transportaba oxígeno a la retina.
El pecten oculi sobresale dentro del ojo del pájaro y su función ha intrigado a los investigadores desde el siglo XVII. El grupo de investigación observó esto. nadie había medido los niveles de oxígeno en la retina de un pájaro en condiciones normales.
Nyengaard Explicó: «Hacerlo técnicamente es muy exigente. Hay que mantener al animal en condiciones fisiológicas estables y tomar medidas muy delicadas».
En 2020, la colaboración con la especialista en anestesia veterinaria Catherine Williams permitió obtener estos datos. Los resultados fueron sorprendentes: el pecten no aporta oxígeno a la retina. Los investigadores encontraron que la mitad interna de la retina siempre vive sin oxigeno.
El equipo combinó fisiología, biología molecular, imágenes y análisis computacional para comprender cómo la retina produce energía sin oxígeno. Utilizaron transcriptómica espacial, una técnica que muestra la actividad de miles de genes en diferentes partes del tejido.
Entonces descubrieron que los genes estaban relacionados con glucólisis anaeróbicaque obtiene energía sin oxígeno, se activan en zonas sin oxígeno.
El siguiente enigma era entender cómo la retina, tan exigente, sobrevive con una vía energética tan ineficiente. La glucólisis anaeróbica proporciona quince veces menos energía que el metabolismo con oxígeno.
El aprovechamiento del azúcar en la retina de las aves es mucho mayor que en el resto del cerebro. Para confirmarlo, el equipo aplicó técnicas de imagen con azúcar marcado radiactivamente.
La llave volvió al pecten oculi. Los datos transcriptómicos mostraron que el pecten tiene muchos transportadores. glucosa y lactato. Así quedó al descubierto su función: el pecten lleva el azúcar a la retina y elimina el lactato, un producto de desecho del metabolismo sin oxígeno.
«Pecten no es un proveedor de oxígeno. Es un sistema de transporte de combustible y residuos», afirmó Nyengaard.
El descubrimiento cambia lo que la ciencia pensaba sobre esta estructura. Nyengaard añadió: «Estamos derribando un castillo de naipes y construyendo otro. Los resultados de la ciencia no están sellados. Los nuevos datos proporcionan nuevos conocimientos«.
Contribuciones potenciales a la medicina.
el equipo de Universidad de Aarhus indicó que la ausencia de vasos sanguíneos en la retina mejora la agudeza visual y que esta adaptación surgió en los antepasados de las aves, los dinosaurios
La investigación es ciencia básica, pero los investigadores dicen que los resultados pueden tener implicaciones médicas.
Nyengaard explicó: “En condiciones como la infartos cerebralesLos tejidos humanos sufren porque se reduce el suministro de oxígeno y se acumulan desechos metabólicos».
La retina de las aves funciona sin oxígeno. Comprender este mecanismo evolutivo podría inspirar nuevas ideas sobre por qué los tejidos fallan por falta de oxígeno y cómo se podrían tratar estas enfermedades.
En diálogo con Infobaeel doctor juan gallodocente y director de Instituto de Investigación en Medicina Traslacional (IIMT), eso depende del Universidad Austral y Conicetcomentó: “El estudio de la fisiología y biología molecular de la retina de las aves. «podría revelar la existencia de moléculas y genes con funciones hasta ahora desconocidas en medicina».
Probablemente «se iniciará una etapa de investigación traslacional, es decir, de nuevos conocimientos que puedan aplicarse a la prevención o tratamiento de algunas enfermedades de la retina», afirmó el científico.
«La presencia de isquemia (falta de riego sanguíneo) es un factor relevante en el desarrollo de varias enfermedades de la retina, como la retinopatía diabética y las oclusiones vasculares. Incluso podrían surgir nuevas evidencias sobre el funcionamiento de las células ganglionares, elemento clave en la fisiopatología del glaucoma crónico», destacó.
