Algunas hormigas, como los humanos, tratan las heridas con antimicrobianos
Una hormiga Matabele atiende la herida de otra hormiga cuyas patas fueron arrancadas a mordiscos en una pelea con termitas. Foto: Erik Frank / Würzburg University

Un equipo multidisciplinar de investigadores alemanes y suizos protagoniza un innovador y sorprendente estudio cuya conclusión principal es que las hormigas Matabele tienen la capacidad de distinguir las heridas infectadas y tratarlas con antibióticos que ellas mismas elaboran.

Las hormigas Matabele (Megaponera analis) se encuentran muy extendidas al sur del Sahara. Tienen una dieta limitada, ya que sólo se alimentan de termitas. Sus expediciones de caza son peligrosas porque las termitas se defienden con sus poderosas mandíbulas.

En Nature Communications aparece el estudio experimental dirigido por el doctor Erik Frank, de Julius Maximilians Universität (JMU), de Würzburg (Alemania), y por el profesor Laurent Keller, de la Universidad de Lausana (Suiza).

En este trabajo se recuerda que las heridas infectadas suponen un importante riesgo de mortalidad en los animales. Las lesiones -añaden los investigadores- son comunes en la hormiga Megaponera analis, “que ataca a sus presas belicosas. Aquí demostramos que M. analis puede determinar cuándo las heridas se infectan y tratarlas en consecuencia. Al aplicar una variedad de compuestos antimicrobianos y proteínas secretadas por la glándula metapleural a las heridas infectadas, reducen la mortalidad en un 90 %”.

Los análisis químicos también demostraron que la infección de la herida se asocia con cambios específicos en el perfil de hidrocarburos cuticulares, “lo que probablemente permita a los compañeros de nido -subrayan- diagnosticar el estado de infección de los individuos lesionados y aplicar el tratamiento antimicrobiano adecuado”.

Para el tratamiento, luego aplican compuestos y proteínas antimicrobianos a las heridas infectadas. Toman estos antibióticos de la glándula metapleural, que se encuentra en el costado del tórax. Su secreción contiene 112 componentes, la mitad de los cuales tienen un efecto antimicrobiano o cicatrizante.

Implicaciones biomédicas

Keller y Frank coinciden en destacar que no conocen ningún otro ser vivo, a excepción de los humanos, que “pueda realizar tratamientos tan sofisticados para las heridas. Tienen implicaciones biomédicas porque el patógeno esencial de las heridas de las hormigas, Pseudomonas aeruginosa, es también una de las principales causas de infección en humanos, y varias cepas son resistentes a los antibióticos”.

Hace unos años, la investigación del equipo del doctor Erik Frank sobre las hormigas africanas, que cuidan a sus compañeras de nido heridas, despertó el interés de una productora cinematográfica. Netflix difundió el documental de ocho capítulos sobre Life on Our Planet que se centra en la evolución de la vida durante los últimos quinientos millones de años.

Dirigida por Steven Spielberg, la versión en inglés la narra el actor Morgan Freeman. Las hormigas Matabele aparecen en el quinto episodio, de unos 50 minutos de duración, titulado A la sombra de los gigantes.

La secuencia sobre las hormigas de Erik Frank se filmó en abril de 2021 en la estación de investigación Comoé, de la Universidad de Würzburg, en Costa de Marfil. La película se rodó en el hábitat natural de las hormigas, pero también en nidos artificiales en el laboratorio.

Además, la edición de bolsillo del libro Una historia de las hormigas, de Erik Frank, hasta ahora sólo disponible en francés, está en el mercado desde octubre de 2023. En esta historia autobiográfica, el autor describe sus investigaciones y experiencias en Comoé, así como su época como estudiante de doctorado en la Universidad de Würzburg. En Francia, fue nominado como uno de los seis mejores libros de comunicación científica en 2022.

Hormigas ‘Matabele’

Ahora, el equipo de Frank quiere encontrar respuesta a la pregunta de si sólo las hormigas Matabele son únicas en esta faceta de curar heridas. También quieren identificar y analizar los antibióticos utilizados por ellas, ya que los descubrimientos que hagan pueden contribuir al desarrollo de innovadores antibióticos para humanos.

Conocida como hormiga Matabele, esta especie es un depredador de termitas altamente especializado. Las incursiones de Megaponera analis en los nidos de termitas pueden ocurrir durante el día o la noche y duran hasta una hora. Las columnas de asalto, formadas por un gran número de trabajadores de gran tamaño, se ven a menudo cuando cruzan una carretera.

Ocasionalmente, las colonias se reubican y durante estas migraciones se puede ver una gran columna de trabajadores que transportan crías, machos y asociados mirmecófilos (thysanuranos y estafilínidos) siguiendo un rastro hacia un nuevo sitio de anidación.

Según Antwiki, esta especie ha llamado la atención de varios investigadores por su polimorfismo de tamaño alométrico continuo muy pronunciado, un fenómeno raro en ponerines, y su especialización en la caza en grupo únicamente de termitas de la subfamilia Macrotermitinae.

El tamaño de los trabajadores varía mucho, siendo los mayores el doble que los menores. Tienen una clara división del trabajo dentro del nido, dividiendo su trabajo por tamaño, siendo las obreras más pequeñas las que se ocupan de las larvas y huevos más pequeños.

Esta división del trabajo no sólo se limita al tamaño, sino que también se puede observar un claro polietismo por edades: los trabajadores más jóvenes realizan el trabajo en los nidos y los mayores salen a buscar comida y explorar. Esta división del trabajo no sólo se limita a las tareas de los nidos, sino que también desempeña un papel vital en su singular actividad de búsqueda de alimento.

Hormigas a la caza de termitas

El patrón general de alimentación comienza con las hormigas exploradoras que buscan en un área de aproximadamente 50 metros de radio alrededor del nido sitios de alimentación de termitas.

Estas exploradoras siempre pertenecen a las hormigas más grandes de la colonia. Una vez que una exploradora ha encontrado un posible sitio de caza, comienza a investigarlo, evitando al mismo tiempo el contacto con las termitas, antes de regresar en una ruta directa para reclutar aproximadamente entre 200 y 500 compañeros de nido y conducirlos hasta las termitas en formación de columna.

El explorador de reclutamiento ahora es el líder de la incursión y se ubica al frente de la columna, seguido por otras hormigas grandes y exploradores. La cantidad de hormigas reclutadas por el explorador depende de la cantidad de termitas en el coto de caza, en línea con lo que predice la teoría del forrajeo óptimo.

Durante la redada se produce la división del trabajo; las hormigas más grandes rompen la cubierta protectora del suelo creada por las termitas, mientras que las hormigas más pequeñas se precipitan hacia estas aberturas para matar y arrancar a las presas.

Después de la caza, las hormigas más grandes recogen las termitas muertas, vuelve a formar la columna y el grupo de caza regresa junto al nido. Estudios más recientes incluso muestran la existencia de un comportamiento de rescate, con hormigas que resultaron heridas durante la incursión (extremidades perdidas y termitas aferradas) que se llevaron de regreso al nido para recuperarse.

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