Una especie de hormiga endémica de Estados Unidos realiza un tratamiento «médico» similar a las cirugías humanas, según un estudio publicado el mes pasado en Current Biology.
Los ecólogos de la Universidad de Lausana en Suiza descubrieron que las hormigas carpinteras de Florida (Camponotus floridanus) realizan amputaciones cortando las patas heridas de sus congéneres, para evitar que una posible infección se extienda a todo el cuerpo. Aumentando así su probabilidad de supervivencia.
Lo que convierte a estos insectos en los primeros animales no humanos en usar amputaciones para tratar a los individuos infectados, dicen los autores del estudio.
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Publicaciones anteriores ya habían descubierto que las sociedades de hormigas utilizan compuestos químicos para combatir patógenos. Estos compuestos son producidos por una glándula situada a un lado del tórax, llamada glándula metapleural. La hormiga cazadora de termitas Megaponera analis, por ejemplo, aplica una variedad de antimicrobianos y proteínas a las heridas de sus compañeras, para evitar que los individuos con patas lesionadas mueran.
Pero la glándula metapleural no se encuentra en todas las hormigas. En algunos géneros como el Camponotus se habría perdido a lo largo de su línea evolutiva.
Lo que no se ha perdido en la naturaleza es la probabilidad de que un animal salga herido, ya sea buscando alimentos o evitando ser presa de algun depredador. Puede pasar, por ejemplo, que una colonia de hormigas se enfrente a otra en una batalla donde muchas pueden resultar heridas. En estos casos, ¿cómo las especies de hormigas que carecen de esta glándula se las arreglan para tratar a sus compañeras infectadas? Se preguntaron los científicos.
La respuesta llegó mientras estudiában una colonia de Camponotus floridanus. Los investigadores descubrieron que al herir la pata de una obrera, los compañeros del nido a menudo amputaban la extremidad afectada, sugiriendo que cortar las patas podría ser una forma de evitar que las infecciones se propaguen en su interior.
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Para probar su hipótesis, el equipo realizó varios experimentos.
Primero, cortaron las patas de las hormigas a la mitad del fémur (muslo) y un poco más abajo, en la tibia. Luego, infectaron las heridas con la bacteria Pseudomonas aeruginosa, una bacteria que mata al 95% de las carpinteras infectadas, antes de colocarlos de vuelta en sus colonias.
Los resultados indican que la respuesta de las hormigas depende de la ubicación de la herida. Las amputaciones ocurren solo cuando la lesión se encuentra en el fémur, pero no más abajo.
21 de las 24 hormigas con heridas en el fémur que fueron devueltas a la colonia tuvieron sus patas amputadas, pero la «cirugía» nunca ocurrió en hormigas lesionadas en la tibia.
Según el paper, la amputación ocurre en promedio 4 horas después de la herida y siempre sigue el mismo patrón. Primero, los compañeros de nido lamen la herida (lo limpian), sujetando la extremidad lesionada con sus mandíbulas y patas delanteras. Luego, suben por la pata con sus piezas bucales hasta llegar al trocánter, la parte del muslo que se conecta con el cuerpo. Por último proceden a morder la pata herida repetidamente hasta que se corta.
Curiosamente, las tres hormigas con lesiones en el fémur a las que no se les amputaron las patas murieron, mientras que los 21 amputados sobrevivieron.
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Los científicos sugieren que una explicación del porqué las hormigas solo cortan el fémur, pero no la tibia, tiene que ver con el tiempo que toma una infección en propagarse. Lo que a su vez parece depender de la cantidad de músculos situados en cada parte de la pata.
Usando micro tomografías computarizadas, el equipo descubrió que el tejido muscular en el fémur era 10 veces mayor que en la tibia, lo que podría afectar la circulación de la hemolinfa, el equivalente a la sangre en los insectos, de manera diferente.
En los insectos la mayor parte de la masa muscular responsable de la circulación de la hemolinfa se encuentra en el fémur. Por lo tanto, la destrucción de los músculos (causado por una herida) en esa zona reduciría la circulación sanguínea, evitando así que las bacterias se propaguen.
Además, la tomografía también reveló que la superficie del canal de hemolinfa —lo que sería la vena— es aproximadamente el doble de grande en la tibia que en el fémur.
En otras palabras, una infección en la tibia parece extenderse más rápido al cuerpo de las hormigas que una herida en el muslo, ya que el canal de hemolinfa (al ser más grande), hace circular la sangre con el patógeno en menos tiempo, sin que haya una resistencia. Por lo tanto, debido a que la cirugía toma mínimo 40 minutos, a las hormigas no les daría la oportunidad de cortar la tibia antes que la bacteria se propague.
Un hecho que los científicos observaron cuando cortaron las tibias infectadas con tijeras en varios intervalos de tiempo, demostrando que las carpinteras solo se salvan si la amputación ocurre de forma inmediata después de una herida, cuando pasan 5 minutos las probabilidades de supervivencia caen.
En cambio, con una herida en el fémur la hemolinfa circula más lentamente, gracias a los músculos que se dañan y las venas más pequeñas, ralentizando la infección, dando tiempo para una cirugía. Incluso una hora después de la lesión.
Por ende, cuando las carpinteras ven una herida en la tibia parecen priorizar la limpieza antes que una cirugía.
Los investigadores observaron que la limpieza dura 2 veces más (36 minutos aproximadamente) en la tibia, que una limpieza en el muslo antes de la amputación (unos 18 minutos).
Esto demuestra, dicen los autores, que las carpinteras poseen la capacidad de detectar la ubicación de las heridas y adaptar su tipo de tratamiento. Una capacidad de «diagnóstico» nunca antes observada en animales no humanos.
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Si bien el tratamiento varía, lo que sí parece consistente en los dos tipos de lesiones es que las probabilidades de supervivencia aumentan cuando las hormigas son devueltas a su colonia.
Las hormigas que recibieron cualquiera de los tratamientos sobrevivieron en tasas mucho más altas que las hormigas heridas que se mantuvieron alejadas de sus hermanas (el grupo control). Una tasa de supervivencia que ronda los 75 por ciento en el caso de las lesiones en la tibia, frente a sólo el 15 por ciento de las hormigas lesionadas en la tibia que se mantuvieron separadas de sus compañeras de nido.
De manera similar, las hormigas con heridas en el fémur que no fueron tratadas por otras solo sobrevivieron alrededor del 40 por ciento de las veces, en comparación con tasas de éxito hasta del 95 por ciento después de la amputación por parte de sus compañeras.
En general, los resultados muestran que la carga patógena de los infectados disminuyó con la presencia de compañeros de nido que ayudaron a limpiar las heridas. Demostrando la importancia de ser parte de una colonia.
«Si bien los humanos han realizado amputaciones médicas durante más de 30 000 años», concluyen los científicos. «Esta es, hasta donde sabemos, la primera demostración de que un animal no humano realiza amputaciones intencionadas para mejorar las posibilidades de supervivencia de un congénere herido».
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