Una hormiga que amputa selectivamente las extremidades infectadas de las hermanas heridas

Salvar vidas a través de la cirugía ya no es exclusivo de los seres humanos: los científicos han descubierto que las hormigas carpinteras de Florida limpian o amputan las patas heridas de las compañeras, tras evaluar el alcance de la lesión.

Por Cell Press

Una hormiga amputa con sus piezas bucales la pata herida de una compañera. Cortesía: DANNY BUFFAT

Salvar vidas con cirugía ya no es una práctica exclusiva de nuestra especie. En un estudio publicado en la revista Current Biology, los científicos detallan cómo las hormigas carpinteras de Florida (Camponotus floridanus), una especie endémica del sureste de Estados Unidos, tratan selectivamente las extremidades heridas de sus compañeros del hormiguero, ya sea mediante la limpieza de l lesión o la amputación de la pata.

Al probar experimentalmente la efectividad de estos tratamientos, los investigadores comprobaron que no solo ayudaron en la recuperación, sino que la elección de la terapia se adaptaba al tipo de lesión que presentaba la hormiga herida.

"Cuando hablamos de comportamiento de amputación, este es literalmente el único caso en el que se produce una amputación sofisticada y sistemática de un individuo por otro miembro de su especie en el reino animal", dice el primer autor del trabajo, Erik Frank, ecólogo conductual de la Universidad de Würzburg, en Alemania.

Las hormigas parecen evaluar el tipo de herida para decidir con conocimiento de causa la mejor forma de tratarla

El cuidado de las heridas por parte de las hormigas no es un fenómeno totalmente nuevo. En un artículo publicado en 2023, se descubrió que las hormigas megaponeras (Megaponera analis) utiliza una glándula especial para inocular en las heridas compuestos antimicrobianos destinados a sofocar posibles infecciones. Lo que distingue a las hormigas carpinteras de Florida es que, al carecer de esa glándula, parece que solo utilizan medios mecánicos para tratar a sus compañeras del hormiguero.

Los investigadores descubrieron que este cuidado mecánico implica una de dos decisiones: las hormigas realizan la limpieza de la herida solo con sus piezas bucales o llevan a cabo una limpieza seguida de la amputación completa de la pata. Para elegir el camino a seguir, las hormigas parecen evaluar el tipo de herida para decidir con conocimiento de causa la mejor forma de tratarla.

En este estudio se analizaron dos tipos de heridas en la pata: aceraciones en el fémur y en la tibia. Todas las lesiones en el fémur fueron acompañadas de una limpieza inicial del corte por una compañera, seguida de una masticación de la pata por completo. En cambio, las lesiones en la tibia solo recibieron la limpieza bucal.

En ambos casos, la intervención hizo que las hormigas con heridas infectadas experimentalmente tuvieran una tasa de supervivencia mucho mayor.

"Las heridas del fémur, donde siempre amputaban la pata, tenían una tasa de éxito en torno al 90% o 95%. Y en el caso de la tibia, donde no había amputación, seguía alcanzando una tasa de supervivencia cercana al 75%", afirma Frank. Esto contrasta con la tasa de supervivencia inferior al 40% y al 15% de las abrasiones infectadas de fémur y tibia no atendidas, respectivamente.

Los investigadores plantearon la hipótesis de que la ruta preferida para el cuidado de la herida podría estar relacionada con el riesgo de infección en el sitio de la herida. Las microtomografías computarizadas del fémur mostraron que está compuesto en gran parte de tejido muscular, lo que sugiere que desempeña un papel funcional en el bombeo de sangre, conocido como hemolinfa, desde la pierna hacia el cuerpo principal.

Con una lesión en el fémur, los músculos se ven comprometidos, lo que reduce su capacidad para hacer circular sangre potencialmente cargada de bacterias. La tibia, por otro lado, tiene poco tejido muscular y, por lo tanto, poca participación en la circulación sanguínea.

"En las lesiones de tibia, el flujo de la hemolinfa se vio menos obstaculizado, lo que significa que las bacterias podrían ingresar al cuerpo más rápido. Mientras que en las lesiones de fémur, la velocidad de la circulación sanguínea en la pierna se ralentizó", dice Frank.

Una amputación asistida por hormigas tarda al menos 40 minutos en completarse

Cabría esperar, entonces, que si el daño en la tibia da lugar a infecciones más rápidas, amputar la pata completa sería lo más apropiado, pero se observa lo contrario.

Resulta que la velocidad a la que las hormigas pueden amputar una pata marca la diferencia. Una amputación asistida por hormigas tarda al menos 40 minutos en completarse. Las pruebas experimentales demostraron que, en el caso de las lesiones de tibia, si no se extraía la pata inmediatamente después de la infección, la hormiga no sobrevivía.

"Así, al no poder cortar la pata con suficiente rapidez para evitar la propagación de bacterias dañinas, las hormigas intentan limitar la probabilidad de infección letal dedicando más tiempo a limpiar la herida de la tibia", comenta el autor principal y biólogo evolutivo Laurent Keller, de la Universidad de Lausana, em Suiza.

"El hecho de que las hormigas sean capaces de diagnosticar una herida, ver si está infectada o estéril y tratarla en consecuencia durante largos periodos de tiempo por otros individuos resulta fascinante: el único sistema médico que puede rivalizar con eso sería el humano", afirma Frank.

Teniendo en cuenta la sofisticada naturaleza de estos comportamientos, un siguiente pensamiento razonable sería cómo estas hormigas son capaces de un cuidado tan preciso. "En realidad, se trata de un comportamiento innato —afirma Keller. Y añade—: Los comportamientos de las hormigas cambian en función de la edad del individuo, pero hay muy pocas pruebas de aprendizaje".

Ahora el equipo del laboratorio está realizando experimentos similares en otras especies de Camponotus para ver hasta qué punto se conserva esta conducta y empezar a desentrañar si todas las especies de hormigas sin la glándula antimicrobiana especial (metapleural) también realizan la amputación.

Además, dado que la hormiga que recibe los cuidados permite la lenta extirpación de un miembro mientras está consciente, esto exige una mayor exploración de nuestra comprensión del dolor en las sociedades de hormigas.

"Cuando se ven los vídeos en los que la hormiga presenta la pata herida y deja que la otra la arranque de un mordisco de forma totalmente voluntaria, y luego presenta la herida recién hecha para que otra pueda terminar el proceso de limpieza, este nivel de cooperación innata me resulta bastante sorprendente", concluye Frank.

• Información facilitada por Cell Press -Adaptación: Enrique Coperías / RexMolón Producciones

• Fuente: Erik T. Frank, Laurent Keller et al. Wound-dependent leg amputations to combat infections in an ant society. Current Biology (2024). DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.06.021