- Las Matabele ants que suelen lesionarse al cazar termitas pueden distinguir las heridas infectadas de las no infectadas y tratarlas con sus propias sustancias antibióticas para aumentar sus probabilidades de supervivencia
- Cuando aparece una infección, cambia el perfil de hidrocarburos de la cutícula de la hormiga, y sus compañeras detectan ese cambio químico para determinar si hay infección
- La sustancia de tratamiento proviene de la metapleural gland junto al tórax, y de sus 112 componentes, la mitad tiene efectos antimicrobianos o de cicatrización
- El equipo de investigación confirmó que este tratamiento reduce la mortalidad en un 90% en los individuos infectados, y el artículo se publicó en acceso abierto en Nature Communications el 29 de diciembre de 2023
- Como el principal patógeno, Pseudomonas aeruginosa, también está relacionado con infecciones humanas, el análisis de las sustancias antibióticas de estas hormigas podría llevar a la búsqueda de nuevos antibióticos
La peligrosa cacería de las Matabele ants y la infección de heridas
- Las Matabele ants (Megaponera analis) están ampliamente distribuidas en África subsahariana y se alimentan exclusivamente de termitas
- Los soldados de las termitas defienden a la colonia con poderosas mandíbulas, por lo que es común que las Matabele ants resulten heridas durante la cacería
- Si una herida se infecta, el riesgo para la supervivencia aumenta, pero estas hormigas pueden distinguir entre heridas infectadas y no infectadas para tratarlas
Cómo detectan la infección y la tratan
- La infección cambia el perfil de hidrocarburos de la cutícula de la hormiga, y sus compañeras detectan ese cambio para identificar el estado de infección de la herida
- Aplican compuestos antimicrobianos y proteínas sobre las heridas infectadas
- Estas sustancias provienen de la metapleural gland junto al tórax
- La secreción está compuesta por 112 componentes
- La mitad de ellos tiene efectos antimicrobianos o de cicatrización
- El equipo de investigación confirmó que este tratamiento reduce la mortalidad en un 90% en los individuos infectados
El equipo de investigación y el artículo
- La investigación fue realizada por un equipo dirigido por Erik Frank, de Julius-Maximilians-Universität Würzburg, y Laurent Keller, de la University of Lausanne
- El artículo se publicó en acceso abierto en Nature Communications el 29 de diciembre de 2023
- El título del artículo es "Targeted treatment of injured nestmates with antimicrobial compounds in an ant society"
Posibles vínculos con la medicina humana
- Erik Frank considera que, fuera de los humanos, no conoce otro ser vivo que realice un tratamiento médico de heridas tan sofisticado
- Laurent Keller explica que Pseudomonas aeruginosa, el principal patógeno de las heridas de estas hormigas, también es una causa importante de infecciones humanas y que varias cepas tienen resistencia a los antibióticos
- El equipo quiere identificar y analizar las sustancias antibióticas que usan las Matabele ants junto con un grupo de investigación química
- Este análisis podría llevar al descubrimiento de nuevos antibióticos utilizables también en humanos
Próximas líneas de investigación y material observado
- Erik Frank también quiere investigar la conducta de cuidado de heridas en otras especies de hormigas y otros animales sociales para comprobar si las Matabele ants son realmente únicas en este aspecto
- En el video publicado se puede ver a otra Matabele ant tratando a una hormiga herida marcada con un punto blanco
- La hormiga que realiza el tratamiento sujeta con las patas delanteras la metapleural gland
- Desde allí recoge la sustancia antibiótica y la lleva hasta la herida
Documental de Netflix y material relacionado
- La investigación de Erik Frank sobre las Matabele ants llamó la atención del equipo del documental de naturaleza de Netflix "Life on Our Planet"
- Este documental de 8 episodios trata la evolución de la vida durante los últimos 500 millones de años, fue dirigido por Steven Spielberg y la versión en inglés cuenta con narración de Morgan Freeman
- Las Matabele ants aparecen en el quinto episodio, de 51 minutos, titulado "In the Shadow of Giants"
- Esa escena fue filmada en abril de 2021 en el Instituto de Investigación Comoé de la University of Würzburg en Côte d'Ivoire
- La filmación se realizó durante 3 semanas
- Se grabó tanto en el hábitat natural como en nidos artificiales del laboratorio
- Enlace de Netflix: Life on Our Planet
El libro de Erik Frank
- La edición de bolsillo del libro autobiográfico de Erik Frank "Une Histoire de Fourmis" está a la venta desde octubre de 2023
- El libro trata sobre su investigación, su experiencia en el Instituto Comoé y su etapa de doctorado en la University of Würzburg
- En Francia fue nominado como uno de los 6 mejores libros de comunicación científica en 2022
- Enlace de la editorial: Une Histoire de Fourmis
1 comentarios
Opiniones en Hacker News
Asombroso. Es genial que, gracias a este hallazgo, también podríamos mejorar el tratamiento de infecciones en humanos.
"Erik Frank. Laurent Keller also adds that these findings 'have medical implications because the primary pathogen in ant’s wounds, Pseudomonas aeruginosa, is also a leading cause of infection in humans, with several strains being resistant to antibiotics'."
Es divertido imaginar a los científicos líderes de las grandes farmacéuticas lanzándose a investigar el cóctel de compuestos que usan las hormigas para crear el próximo medicamento blockbuster.
Si fuera un tratamiento contra el cáncer o para una enfermedad rara grave, desde ayer estarían moliendo hormigas por cubetas.
El nivel de adaptabilidad y comportamiento inteligente de las hormigas es impresionantemente loco y casi aterrador.
Se siente más como algo que leerías en una obra de Adrian Czajkowski/Tchaikovsky que como la realidad.
Las hormigas crían pulgones. No solo encuentran pulgones y recolectan melaza; los llevan a las plantas y los cuidan.
Las hormigas también cosechan las semillas de girasol de mi casa. No es que se lleven unas cuantas semillas: si dejas pasar apenas un día del momento de cosecha, se las llevan todas. Algunas hormigas sacan las semillas en la flor, mientras otras abajo recogen las que caen al suelo; es una colaboración enorme.
Es aún más difícil de creer porque no son hormigas gigantes, sino unas muy pequeñas. Francamente, sorprende que no construyan estructuras megalíticas, aunque sus colonias subterráneas ya son megalíticas a escala de hormiga.
Quizás deberíamos investigar a las hormigas como las verdaderas constructoras de las pirámides en lugar de los antiguos alienígenas.
Por mi parte, doy la bienvenida a nuestros señores hormiga.
Lo realmente aterrador y asombroso es que este nivel de adaptación no es la excepción en los sistemas biológicos, sino la regla.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9881685/#:~:tex...
“Para el tratamiento, aplican compuestos antimicrobianos y proteínas sobre la herida infectada. Este antibiótico proviene de la glándula metapleural, ubicada a un costado del tórax. Sus secreciones contienen 112 componentes, y la mitad tiene efectos antimicrobianos o de cicatrización”
Me dio curiosidad esa glándula metapleural y busqué un artículo sobre sus usos: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21504532/#:~:text=The%20meta...
“Cuando una herida se infecta, representa un gran riesgo para la supervivencia. Pero las hormigas Matabele han desarrollado un sistema médico sofisticado. Pueden distinguir entre heridas no infectadas e infectadas, y tratar estas últimas de forma eficiente con antibióticos que producen ellas mismas”.
Hace tiempo vi en YouTube un video sobre hormigas en el que se topaban con termitas y se desataba una guerra total.
Los soldados termita mordían una vez y literalmente les cortaban extremidades a las hormigas.
El video decía que, gracias a los antibióticos, la hormiga recuperaba sus funciones básicas en un día. O sea, podía perder una pata a las 9 a. m. y, con que alguien le aplicara antibiótico durante unos segundos o quizá un minuto, para las 3 p. m. volvía a ser útil.
No hablo de regeneración, sino de que, aun sin extremidades, camina y se comporta con la mayor normalidad posible.
¿En qué se diferencian los antibióticos producidos por uno mismo de las células T o los anticuerpos?
Los antibióticos son moléculas que se introducen en el cuerpo para matar solo a los patógenos.
Por eso son términos distintos. Visto desde otra perspectiva, si esas moléculas se usaran como medicamento, probablemente las llamaríamos antibióticos.
“Las hormigas obtienen este antibiótico de la glándula metapleural”
Es realmente asombroso que, mediante selección natural, haya surgido una glándula y que esa glándula produzca más de 112 componentes, desde antibióticos hasta sustancias químicas.
La teoría de fondo de que “mutaciones aleatorias” y errores de copia en el ADN de las hormigas crearon una bolsa secretora me resulta enormemente extraña. Me imagino como si la primera hormiga hubiera podido introducir sustancias químicas para “controlar y conquistar”, como el “Mule” de Foundation.
Parece que incluso dentro de las “mutaciones aleatorias” hay algún mecanismo de aprendizaje incorporado.
Las hormigas, al igual que los humanos, tienen un microbioma, y parece que desde hace mucho se sabe que ese microbioma produce diversos compuestos antimicrobianos y antibióticos, además de otras moléculas bioactivas que las hormigas pueden aprovechar [1]. En este artículo se muestra que otras glándulas también almacenan y secretan esos compuestos antimicrobianos.
Por lo tanto, es muy probable que los compuestos antimicrobianos provenientes del microbioma, así como los mecanismos para almacenarlos y secretarlos en glándulas, ya existieran antes de que se desarrollara esta glándula metapleural especializada.
Esta glándula en particular se usa con mucha frecuencia en el comportamiento de acicalamiento. Cuando una hormiga se limpia a sí misma, a otras, a la reina, a las larvas o, en el caso de las hormigas cortadoras de hojas, incluso a las colonias de hongos, puede frotar la glándula metapleural antes del acicalamiento para aplicar antimicrobianos y antibióticos y reducir el riesgo de infección.
Probablemente el comportamiento de acicalamiento también existía antes que esta glándula, y casi con seguridad involucraba secreciones de otras glándulas. En particular, pienso en saliva o en algún equivalente en hormigas para “limpiar” residuos que interfieren con feromonas antiguas o con la señalización.
Así que puede decirse que los materiales para construir este órgano y comportamiento bastante especializados ya estaban presentes casi de forma independiente. Pero esto es solo una narrativa armada a partir de lecturas y conjeturas de un no especialista, no intento presentarla como un hecho científico.
Además, aunque no soy biólogo ni experto en evolución o genética, según entiendo ya no se cree estrictamente que la evolución ocurra únicamente por mutaciones aleatorias. Por ejemplo, hay mucha evidencia de que, en ciertos casos, pueden producirse cambios epigenéticos en respuesta al ambiente y a procesos internos, que esos cambios pueden heredarse y que, mediante varios mecanismos propuestos, pueden convertirse en una parte permanente del genoma.
“Ahora existe buena evidencia de que la herencia epigenética es generalizada y participa en la evolución adaptativa y en la macroevolución. Muchas consecuencias evolutivas de la herencia epigenética abren nuevas áreas de investigación, y consideramos necesario ampliar la síntesis evolutiva más allá de los modelos neodarwinistas actuales”.
El resumen de otro artículo trata con más detalle cómo la epigenética puede influir directa e indirectamente en la evolución. Salvo por las ideas generales, la mayor parte supera mi comprensión [3].
[1] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1634922/
[2] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5566804/
[3] - https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2020.011...
Estoy en guerra constante con las hormigas en la cocina; son realmente persistentes, y lo único que de verdad funciona es mantener la cocina perfectamente limpia.
Basta con poner la siguiente mezcla en una tapa o plato poco profundo junto al punto de entrada de las hormigas:
detergente de cocina con bórax 1
azúcar 3
agua tibia 15
Si está lo bastante diluida, las hormigas comerán la mezcla y la llevarán a la colonia. Después de unos días, el veneno lento empezará a reducir el grupo.
En la práctica, una vez que un camino queda marcado químicamente, es muy difícil detener a las hormigas, y si no puedes quitar el bote de basura, volverán a sentirse atraídas.
Tratar las estructuras exteriores cercanas con tierra de diatomeas calcinada mezclada con agua también ayuda a reducir los organismos con exoesqueleto de quitina. Puede ser eficaz si la colonia está conectada a un sistema de túneles.
Buena suerte.
Entran al tanque del inodoro, al plato de agua del gato, a los floreros e incluso a mi vaso, buscando únicamente agua. Nunca he visto a una hormiga llevarse ningún tipo de comida en casa, y no parecen interesarse por el alimento del gato, pero siempre encuentran el agua. Me pregunto cómo sobreviven con una dieta tan baja en calorías.
Me costó bastante sellar todas las entradas con silicón, y hasta ahora eso parece haber sido la medida más eficaz.
Puse unas cuantas trampas en la habitación donde había hormigas y al día siguiente desaparecieron; ya van casi 3 años así.
Seguro que no está relacionado, pero me hizo pensar en mi perro. Cuando me corto con papel o la piel de las manos se me reseca por eccema, en cuanto huele la herida o la piel dañada intenta lamerla sin parar. ¿Como si la estuviera limpiando? Es mi primer perro, así que no he investigado bien por qué lo hace.
Claro, como la boca de los perros tiene muchas bacterias, después me lavo muy bien las manos con jabón.
Simplemente me parece bastante interesante.
Pero si es una herida tuya, puede ser una buena forma de terminar con una infección y tener que amputarte una extremidad.
https://people.com/human-interest/man-who-lost-arms-legs-nos...
conspecific significa individuo de la misma especie.