De cuando éramos sirenas: desentrañando el desarrollo fetal dentro de la placenta

En el útero materno, el feto flota en un líquido transparente y ligeramente amarillento que lo rodea y protege durante el embarazo, permitiéndole moverse y ejercitar los músculos mientras está suspendido en su mundo acuoso. Un disco esponjoso de tejido llamado placenta, de unos 20 centímetros de diámetro y un centímetro de grosor, conecta al feto con el útero de la madre a través del cordón umbilical, aportando todos los nutrientes y el oxígeno que el bebé necesita hasta el nacimiento. ¿Cómo pasa un bebé de respirar bajo el agua, como una sirena, a dar su primera bocanada de aire al nacer y venir al mundo?

Una intrincada coreografía de acontecimientos fisiológicos y moleculares se despliega rápidamente para ayudar a los recién nacidos a tomar su primera bocanada de aire, generalmente unos 10 segundos después del parto. "Es uno de los acontecimientos más fundamentales que tiene que realizar una persona", afirma David Tingay, neonatólogo del Royal Children's Hospital de Melbourne (Australia).

Esta primera respiración marca el paso crucial hacia la transición de la circulación fetal a la respiración independiente.

"Es una transición bastante notable que todos hacemos", afirma Tingay.

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¿Cómo respira el feto antes de nacer sin utilizar los pulmones?

Puede que no te lo creas, pero los peces y los humanos tienen un aspecto extraordinariamente similar unas cuatro semanas después de la fecundación. Pero en los peces las estructuras plegadas del cuello se convierten en filamentos carnosos llamados branquias, llenos de vasos sanguíneos por donde se extrae el oxígeno del agua y se libera el dióxido de carbono; en los humanos esas mismas estructuras plegadas se convierten en nuestras mandíbulas.

Alrededor de la cuarta o quinta semana de gestación, el sistema respiratorio del feto comienza a formarse a medida que unos brotes de tejido se separan del primitivo intestino anterior y se convierten en los pulmones. Al final de la octava semana, se establece la arquitectura básica del pulmón y, a lo largo de las semanas y meses siguientes, el tejido pulmonar crece y madura. Cuando el embarazo llega a término, a los nueve meses, los pulmones del feto están completos y casi listos para inhalar y exhalar fuera del útero.

Pero en el útero los pulmones del feto están llenos de líquido. Este líquido (secretado por los pulmones) proporciona amortiguación y protección a los órganos en desarrollo, ayudando a evitar compresiones o daños.

Antes del nacimiento, la red de vasos sanguíneos de la placenta facilita el suministro de oxígeno y nutrientes y elimina los productos de desecho. El oxígeno del torrente sanguíneo de la madre se transfiere a través de la placenta al torrente sanguíneo del feto, mientras que el dióxido de carbono y otros productos de desecho del feto se eliminan a través de la placenta y llegan al torrente sanguíneo de la madre.

Este proceso, conocido como respiración placentaria, permite al feto obtener el oxígeno necesario para sus necesidades metabólicas sin utilizar sus propios pulmones. La sangre rica en oxígeno de la placenta se distribuye a los órganos y tejidos en desarrollo del feto a través de las arterias umbilicales, mientras que la sangre desoxigenada vuelve a la placenta a través de la vena umbilical.

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¿Cómo empieza un bebé a respirar aire y a utilizar sus propios pulmones?

El feto empieza a hacer algunos movimientos respiratorios a partir de las 10 o 12 semanas. Estos movimientos aumentan durante el desarrollo, de modo que a las 40 semanas de gestación el bebé está preparado para respirar fuera del útero.

"Pero en ese momento el feto todavía no respira", explica el neonatólogo Caraciolo Fernandes. En cambio, los movimientos respiratorios fetales entrenan al feto para utilizar los músculos respiratorios, desarrollar los pulmones y los circuitos neuronales de control respiratorio, para estar preparado en el momento del nacimiento.

A medida que el bebé se desplaza por el canal del parto, la compresión extrae parte del líquido del pulmón. Los cambios de presión durante el parto y los cambios hormonales del bebé también inician la absorción del líquido pulmonar. Una vez que el bebé nace, la brusca bajada de temperatura (del interior del útero al mundo exterior), el estímulo físico del aire frío sobre la piel y el resplandor de la luz brillante pocos segundos después del nacimiento desencadenan una bocanada de aire cuando el bebé respira por primera vez.

"Los pulmones del feto actúan como una gran esponja que de repente se llena de pequeños espacios de aire", dice Tingay. "Eso es lo que hacen los bebés en su primera respiración".

La presión causada por la entrada de aire en la primera respiración empuja el líquido restante fuera de los pulmones.

"El parto es un momento en el que realmente quieres que tu bebé llore", dice Fernandes, del Baylor College of Medicine y del Texas Children's Hospital de Estados Unidos. "Quieres que lloren todo lo que puedan, porque eso ayuda a abrir muy bien los pulmones".

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Cuando los pulmones se abren, el aire llena los espacios y ayuda a los órganos a desplazar y absorber el último poco de líquido, dice Fernandes. El líquido residual que queda se expulsa al toser o se absorbe gradualmente en el torrente sanguíneo y el sistema linfático.

Junto con los estímulos neuronales que activan la respiración en un recién nacido, algunos genes específicos también se activan al nacer. Cuando nacen los ratones, las neuronas liberan un neurotransmisor llamado PACAP que regula la respiración. Otro estudio en ratones revela que un gen llamado Foxa2 es necesario para la transición a la respiración de aire al nacer.

En los alumbramientos por cesárea, en los que el parto puede no haberse iniciado de forma natural, no se produce el proceso previo al nacimiento de cambiar la absorción de fluidos en el pulmón. Algunos de estos bebés pueden seguir teniendo líquido en los pulmones, lo que provoca problemas respiratorios después del parto. Sin embargo, ocurre con más frecuencia en los bebés que nacen prematuramente, porque no sólo tienen líquido sin absorber en los pulmones, sino que también pueden tener pulmones poco desarrollados. Por este motivo, algunos neonatólogos desaconsejan las cesáreas electivas, a menos que estén médicamente justificadas.

No podemos saber exactamente cómo las míticas sirenas se las apañan para respirar bajo el agua. Pero incluso Ariel, la protagonista de La Sirenita, fue coaccionada por la bruja Úrsula para que "tragara y respirara" y firmara un contrato por el que cedía a la bruja su voz a cambio de abandonar su vida bajo el mar para vivir en tierra. Del mismo modo, al dar su primer gran suspiro, los bebés humanos rompen su dependencia del útero y la placenta y abandonan su mundo submarino, declarando su independencia y respirando aire.