Cómo las aves logran que su retina funcione sin oxígeno: el misterio biológico que desconcierta a la ciencia desde el siglo XVII
Durante cientos de años los biólogos creyeron que ningún tejido nervioso podía sobrevivir sin oxígeno, y menos aún la retina, uno de los órganos más voraces en consumo de energía. Un estudio en Nature revela ahora cómo las aves burlan esa regla básica de la biología y resuelven un enigma que intriga a la ciencia desde hace más de tres siglos.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Primerísimo plano del ojo de un ave, en cuyo reflejo aparece una investigadora examinándolo en el laboratorio. Un estudio publicado en Nature revela que la retina de las aves funciona sin oxígeno gracias a un metabolismo anaerobio y al papel clave del pecten oculi, resolviendo un enigma biológico planteado desde el siglo XVII. Crédito: IA-DALL-E-©RexMolón Producciones
Durante siglos, la biología ha dado por sentado que el tejido nervioso no puede sobrevivir sin oxígeno. Las neuronas, voraces consumidoras de energía, mueren en cuestión de minutos cuando se interrumpe su suministro.
Sin embargo, las aves llevan desafiando esa regla básica desde mucho antes de que existiera la fisiología moderna. Sus retinas —una prolongación del cerebro y uno de los tejidos con mayor demanda energética de todo el reino animal— funcionan de manera permanente sin oxígeno. Un estudio publicado en la revista Nature desvela por fin cómo es posible y resuelve, de paso, un enigma biológico y anatómico que intrigaba a los científicos desde el siglo XVII.
«Nuestro punto de partida era simple —explica el biólogo Christian Damsgaard, primer autor del trabajo y profesor en la Universidad de Aarhus, en Dinamarca. Y añade—: Según todo lo que sabemos de fisiología, este tejido no debería poder funcionar».
Llegar a una respuesta, sin embargo, ha sido cualquier cosa menos simple. El trabajo es el resultado de ocho años de investigación de un equipo internacional de investigadores liderado por la citada universidad danesa marcados por enormes retos técnicos, montañas de datos científicos y, en la fase final, las restricciones impuestas por la pandemia de la covid-19.
El enigma del pecten oculi
En la mayoría de los animales, el tejido nervioso está irrigado por densas redes de capilares que garantizan un aporte constante de oxígeno. La retina, una extensión del cerebro, no es una excepción: consume más energía que cualquier otro tejido del cuerpo.
Las aves, en cambio, presentan una singularidad extrema. Sus retinas avasculares carecen de vasos sanguíneos en su interior, una característica que se cree que mejora la agudeza visual al evitar que la sangre disperse la luz antes de llegar a los fotorreceptores. El precio parecía obvio: sin vasos, sin oxígeno. Pero nadie sabía cómo se pagaba.
Durante siglos, la explicación dominante señalaba a una estructura peculiar del ojo de las aves: el pecten oculi, un órgano en forma de peine, muy vascularizado, que sobresale hacia el humor vítreo, un gel transparente que rellena el interior del ojo, mantiene su forma y permite que la luz llegue correctamente a la retina.
Conocido desde el siglo XVII, la función exacta del pecten nunca había sido demostrada, aunque se asumía que suministraba oxígeno a la retina. Una de las razones, reconocen los autores, es que nadie había medido directamente el nivel de oxígeno en la retina de un ave en condiciones fisiológicas normales.
Pecten oculi de un +martinete común, huaco o guaco (Nycticorax nycticorax). Cortesía: Casey Albert Wood
Medir el oxígeno donde nadie lo había hecho
🗣️ «Hacerlo es técnicamente extremadamente complicado —confiesa Jens Randel Nyengaard, autor senior del estudio y profesor en el Departamento de Medicina Clínica de la Universidad de Aarhus— . Hay que mantener al animal en condiciones fisiológicas estables y normales mientras se realizan mediciones muy delicadas».
Ese obstáculo se superó en 2020 gracias a la colaboración con la anestesista veterinaria Catherine Williams, también profesora en la Aarhus. El resultado fue sorprendente: el pecten oculi no aporta oxígeno a la retina. Las mediciones mostraron que las capas internas de la retina viven en un estado de privación crónica de oxígeno; aproximadamente la mitad del tejido retinal no recibe nada en absoluto.
Cada respuesta abría una nueva pregunta. Si no hay oxígeno, ¿de dónde sale la energía metabólica necesaria para que la retina funcione? Para averiguarlo, el equipo danés emprendió una investigación de varios años que combinó fisiología, biología molecular, técnicas de imagen y análisis computacional. El progreso fue lento, tanto por la complejidad de los datos científicos como por las interrupciones de la pandemia.
La retina que vive de glucosa
Una de las claves fue el uso de la transcriptómica espacial, una tecnología que permite mapear la expresión génica de miles de genes directamente en el tejido intacto. «No estábamos mirando uno o dos genes, sino entre 5.000 y 10.000 a la vez, cada uno asignado a una localización precisa —explica Damsgaard—. Eso nos dio una especie de GPS molecular».
El mapa reveló un patrón nítido como el agua: en las capas internas, privadas de oxígeno, estaban especialmente activos los genes implicados en la glucólisis anaerobia, el proceso por el que se obtiene energía celular a partir del azúcar sin utilizar oxígeno. Pero el hallazgo traía consigo otro problema. Este tipo de metabolismo anaerobio produce unas quince veces menos energía por molécula de glucosa que el metabolismo aeróbico.
«Este desajuste planteaba otra pregunta no menos interesante: ¿cómo puede uno de los tejidos con mayor demanda energética del cuerpo sobrevivir con un proceso tan ineficiente?», señala Nyengaard.
Los investigadores Christian Damsgaard (derecha) y Jens Randel Nyengaard (izquierda), de la Universidad de Aarhus, junto a un pollito, una de las especies modelo empleadas en el estudio. El proyecto ha contado con la participación de más de 20 científicos daneses y alemanes y ha utilizado, entre otras aves, gallinas, pinzones cebra, palomas y anolis verdes para desentrañar cómo funciona la retina de las aves sin oxígeno. Cortesía: Peter F. Gammelby / Universidad de Aarhus
Un cambio de paradigma tras siglos de error
La respuesta llegó gracias a estudios de imagen metabólica realizados con especialistas externos. Mediante azúcares radiomarcados y autoradiografía, los investigadores demostraron que la retina de las aves capta glucosa a un ritmo muy superior al del resto del cerebro. Eso devolvió la atención al pecten oculi.
Al reanalizar los datos de transcriptómica espacial, el equipo descubrió una alta expresión de transportadores de glucosa y lactato en esta estructura. El pecten no es un proveedor de oxígeno, sino una auténtica pasarela metabólica: introduce grandes cantidades de combustible energético en la retina y extrae el lactato, el residuo de la glucólisis anaerobia, devolviéndolo a la sangre.
«El pecten no es un suministrador de oxígeno. Es un sistema de transporte de combustible hacia dentro y de residuos hacia fuera»”, resume Nyengaard. El hallazgo obliga a reinterpretar por completo una estructura ocular que llevaba siglos mal entendida.
🗣️ «Estamos, en esencia, derribando un castillo de naipes y sustituyéndolo por otro. Castillo de naipes porque los hallazgos científicos no están grabados en piedra. Nuevos resultados pueden añadir nuevo conocimiento. Así es como progresa la ciencia», sentencia Nyengaard.
De la evolución de las aves al tratamiento del ictus
Desde el punto de vista evolutivo, evitar el oxígeno y los vasos sanguíneos en la retina probablemente supuso una ventaja óptica decisiva, al mejorar la nitidez visual. La evidencia sugiere que esta adaptación evolutiva surgió en la línea de los dinosaurios que dio lugar a las aves modernas.
Aunque se trata de investigación básica, los autores creen que sus implicaciones podrían ir más allá de la ornitología. «En enfermedades como el ictus, los tejidos humanos sufren porque se reduce el aporte de oxígeno y se acumulan los residuos metabólicos —detalla Nyengaard. Y añade—: En la retina de las aves vemos un sistema que afronta la falta de oxígeno de una manera completamente distinta”.
«La naturaleza ha resuelto en las aves un problema fisiológico que enferma a los humanos. Esperamos que comprender esta solución evolutiva inspire nuevas formas de pensar por qué los tejidos fallan cuando falta oxígeno en la enfermedad y cómo pueden tratarse esas enfermedades», concluye el investigador. ▪️
Preguntas& Respuestas: Retina y Aves
👁️ ¿Cómo puede funcionar la retina de las aves sin oxígeno?
Mediante metabolismo anaerobio basado en glucosa, con ayuda del pecten oculi como sistema de transporte.
👁️ ¿Qué es el pecten oculi?
Una estructura vascular del ojo de las aves que transporta nutrientes y elimina residuos metabólicos.
👁️ ¿Por qué este descubrimiento es importante?
Porque cambia una idea aceptada durante siglos y ofrece pistas para entender enfermedades como el ictus.
👁️ ¿Dónde se ha publicado el estudio?
En la revista científica Nature.
Información facilitada por la Universidad de Aarhus
Fuente: Damsgaard, C., Skøtt, M. V., Williams, C. J. A. et al. Oxygen-free metabolism in the bird inner retina supported by the pecten. Nature (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09978-w
