Estrutura misteriosa nos olhos das aves pode explicar ausência curiosa de sangue.

A maioria das pessoas (incluindo nós) tem uma retina interna dependente de oxigénio. As aves, porém, fogem à regra: a retina interna das aves consegue funcionar em anóxia (sem oxigénio). Uma equipa de investigadores liderada pela Universidade de Aarhus, na Dinamarca, esclareceu agora o mecanismo por detrás desta capacidade invulgar.

Porque é que a retina normalmente precisa de oxigénio

Na retina de quase todos os vertebrados, a energia necessária para as células desempenharem as suas funções vem, em grande parte, da conversão de glucose através de processos metabólicos que exigem oxigénio. Esse oxigénio chega aos tecidos transportado pelos glóbulos vermelhos, através de uma rede de vasos sanguíneos.

Em termos simples: nas retinas “típicas”, o fornecimento vascular de oxigénio é o que permite produzir energia em quantidade suficiente para sustentar um tecido nervoso muito exigente.

O paradoxo das aves: uma retina interna sem vasos sanguíneos

Nas aves, a situação é diferente. A retina não tem vasos sanguíneos, o que reduz interferências ópticas no caminho da luz - mas também elimina a via directa de entrega de oxigénio ao tecido. Assim, o oxigénio só pode chegar por difusão a partir da superfície, deixando a retina interna anóxica.

Ainda assim, as células não ficam “sem energia” de imediato: é possível extrair alguma energia da glucose sem oxigénio. O problema é que esse modo de produção energética é pouco eficiente e, além disso, gera rapidamente resíduos metabólicos potencialmente nocivos.

Pecten oculi e retina interna: a solução para a anóxia

Os investigadores descrevem esta resistência como notável:

“O nosso estudo revela uma impressionante tolerância à anóxia na retina interna das aves”, escrevem no artigo publicado.
“Os nossos resultados são interessantes, porque, em geral, considera-se que os tecidos nervosos de animais de sangue quente são altamente vulneráveis à anóxia, levando rapidamente à disfunção celular.”

O elemento-chave desta tolerância é o pecten oculi, uma estrutura do olho das aves identificada no final do século XVII. O pecten oculi fica junto à retina e é densamente preenchido por vasos sanguíneos - mas, durante séculos, a sua função exacta foi discutida por anatomistas.

Como o pecten oculi resolve o problema

Para perceber o que realmente acontece, os investigadores monitorizaram cuidadosamente os olhos de tentilhões-zebra vivos (Taeniopygia guttata). Analisaram níveis de oxigénio, transporte de nutrientes e actividade genética - e confirmaram algo decisivo: a retina interna não utiliza oxigénio.

Em vez disso, as células retinianas dependem de um processo chamado glicólise anaeróbia, em que se obtêm pequenas quantidades de energia a partir da glucose através de reacções alternativas que não requerem oxigénio. O custo desta estratégia é a produção de ácido láctico, que pode danificar os tecidos se se acumular em concentrações elevadas.

É aqui que o pecten oculi entra como peça central do sistema: funciona como um “canalizador” metabólico, transportando grandes quantidades de glucose para alimentar o tecido e, ao mesmo tempo, removendo o ácido láctico antes que este prejudique as células da retina.

Vantagens evolutivas: visão mais limpa e vida em altitude

Esta adaptação pode ter sido favorecida por mais do que um motivo. Uma hipótese é que, ao dispensar vasos na retina, as aves evitam estruturas que poderiam degradar a nitidez da imagem - um ganho directo para espécies que dependem de visão extremamente apurada.

Outra possibilidade é que este arranjo facilite a vida em ambientes onde o oxigénio é limitado, como durante migrações prolongadas e voos a grande altitude.

Um exemplo citado são as águias-cobreiras (Circaetus gallicus). Nestes animais, a retina é mais de quatro vezes mais espessa do que o limite de difusão de oxigénio observado em retinas de mamíferos, o que implica que uma grande parte do órgão fica sem oxigénio. Isto pode ser particularmente útil numa espécie que passa longos períodos a planar a cerca de 500 metros acima do solo.

“Enigmático” mas decisivo

O biólogo Coen Elemans, da Universidade do Sul da Dinamarca, sublinha a importância do achado:

“Esclarecer a função desta estrutura enigmática no olho das aves é extraordinário.”
“Este pecten permite a uma águia-cobreira uma acuidade visual incrível para detectar um pequeno lagarto imóvel a grande altura, mas também pode ter tido um papel crucial em permitir a migração das aves. É impressionante!”

O que isto pode ensinar à medicina e à neurociência

Compreender como um tecido nervoso consegue manter-se funcional em anóxia pode influenciar áreas de investigação onde a falta de oxigénio é um problema central. Um caso óbvio são os acidentes vasculares cerebrais (AVC), em que neurónios ficam subitamente privados de oxigénio e nutrientes. Conhecer as “estratégias” metabólicas usadas no olho das aves pode, no futuro, ajudar a inspirar abordagens para proteger células nervosas em situações semelhantes.

Há também implicações para doenças oculares associadas a perfusão e metabolismo. A retina é um dos tecidos com maior consumo energético do organismo; perceber como diferentes espécies resolvem o equilíbrio entre fornecimento de combustível, remoção de resíduos e qualidade óptica pode abrir novas pistas para preservar função visual.

Próximos passos: quanto custa, em glucose, uma retina sem oxigénio?

Com a função do pecten oculi mais bem estabelecida, a investigação futura poderá detalhar de que forma o abastecimento de glucose condiciona o desempenho da retina. O estudo refere que, para funcionar adequadamente, este sistema exige muito combustível: a captação de glucose pelo olho das aves ronda 2,5 vezes a quantidade absorvida pelo cérebro das próprias aves.

O trabalho, aliás, não foi rápido: levou oito anos a ser concluído e reuniu contributos de especialistas de várias áreas científicas, acrescentando mais uma peça ao puzzle de como a evolução das aves se foi moldando ao longo de milhões de anos.

Como resume Elemans:

“Este estudo é verdadeiramente uma demonstração de força e um trabalho belíssimo, que combina a especialização e o esforço de muitas pessoas.”

A investigação foi publicada na revista Nature.