Hormigas ‘cirujanas’ salvan a sus hermanas

Salvar vidas a través de la cirugía ya no es exclusivo de los humanos. En un estudio publicado el 2 de julio en la revista Current Biology, los científicos detallan cómo las hormigas carpinteras de Florida, una especie común y marrón nativa de su homónimo, tratan selectivamente las extremidades heridas de sus compañeros de nido, ya sea limpiando la herida o amputándola. Al probar experimentalmente la efectividad de estos “tratamientos”, no solo ayudaron en la recuperación, sino que el equipo de investigación descubrió que la elección de atención de las hormigas se adaptaba al tipo de lesión que se les presentaba.

“Cuando hablamos de comportamiento de amputación, este es literalmente el único caso en el que ocurre una amputación sofisticada y sistemática de un individuo por otro miembro de su especie en el reino animal”, dice el primer autor Erik Frank (@ETF1989), un ecólogo conductual de la Universidad de Würzburg.

El cuidado de las heridas entre las hormigas no es un fenómeno completamente nuevo. En un artículo publicado en 2023, se descubrió que un grupo diferente de hormigas, Megaponera analis, utiliza una glándula especial para inocular heridas con compuestos antimicrobianos destinados a sofocar posibles infecciones. Lo que hace que las hormigas carpinteras de Florida (Camponotus floridanus) se destaquen es que, debido a que no tienen dicha glándula, parecen estar utilizando solo medios mecánicos para tratar a sus compañeros de nido.

Los investigadores encontraron que este cuidado mecánico implica una de dos rutas. Las hormigas realizarían la limpieza de la herida solo con sus piezas bucales o realizarían una limpieza seguida de la amputación completa de la pierna. Para seleccionar qué ruta tomar, las hormigas parecen evaluar el tipo de lesión para realizar ajustes informados sobre la mejor manera de tratarla.

En este estudio, se analizaron dos tipos de lesiones en las piernas, laceraciones en el fémur y en la tibia similar al tobillo. Todas las lesiones de fémur fueron acompañadas de una limpieza inicial del corte por un compañero de nido, seguido de la masticación por parte de un compañero de nido de la pierna por completo. En contraste, las lesiones de tibia solo recibieron la limpieza bucal. En ambos casos, la intervención resultó en que las hormigas con heridas infectadas experimentalmente tuvieran una tasa de supervivencia mucho mayor.

“Las lesiones de fémur, donde siempre se amputaba la pierna, tenían una tasa de éxito de alrededor del 90% o 95%. Y para la tibia, donde no se amputó, aún logró alrededor de la tasa de supervivencia del 75%”, dice Frank. Esto contrasta con la tasa de supervivencia inferior al 40% y 15% para abrasiones de fémur y tibia infectadas sin atención, respectivamente.

Los investigadores hipotetizaron que la ruta preferida de atención de la herida podría estar relacionada con el riesgo de infección desde el sitio de la herida. Las micro-tomografías computarizadas del fémur mostraron que está compuesto en gran medida por tejido muscular, lo que sugiere que juega un papel funcional de bombear sangre, conocida como hemolinfa, desde la pierna hasta el cuerpo principal. Con una lesión en el fémur, los músculos se ven comprometidos, reduciendo su capacidad de hacer circular sangre potencialmente llena 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 impedido, 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 desaceleró”, dice Frank.

Puede esperar, entonces, que si el daño de la tibia da como resultado infecciones más rápidas, la amputación de toda la pierna sería lo más apropiado, pero se observa lo contrario. Resulta que la velocidad a la que las hormigas pueden amputar una pierna hace la diferencia. Una amputación asistida por hormigas tarda al menos 40 minutos en completarse. Las pruebas experimentales demostraron que con las lesiones de tibia, si la pierna no se extraía inmediatamente después de la infección, la hormiga no sobreviviría. “Por lo tanto, debido a que no pueden cortar la pierna lo suficientemente rápido como para evitar la propagación de bacterias dañinas, las hormigas intentan limitar la probabilidad de una infección letal al pasar más tiempo limpiando la herida de la tibia”, comenta el autor principal y biólogo evolutivo Laurent Keller (@KellerLab_Ants) de la Universidad de Lausana.

“El hecho de que las hormigas puedan diagnosticar una herida, ver si está infectada o estéril, y tratarla en consecuencia durante largos períodos de tiempo por otros individuos; el único sistema médico que puede rivalizar con eso sería el sistema humano”, dice Frank.

Teniendo en cuenta la naturaleza sofisticada de estos comportamientos, un pensamiento lógico sería cómo estas hormigas son capaces de un cuidado tan preciso. “En realidad es todo comportamiento innato”, dice Keller. “Los comportamientos de las hormigas cambian según la edad de un individuo, pero hay muy poca evidencia de algún aprendizaje”.

Ahora el equipo de laboratorio está realizando experimentos similares en otras especies de Camponotus para ver cuán conservado está este comportamiento y comenzar a desempacar si todas las especies de hormigas sin la glándula antimicrobiana especial (metapleural) también realizan la amputación. Además, dado que la hormiga que recibe la atención permite la eliminación lenta de una extremidad mientras está consciente, esto requiere una mayor exploración de nuestra comprensión del dolor en las sociedades de hormigas.

“Cuando observa los videos donde tiene la hormiga presentando la pierna lesionada y dejando que la otra la muerda por completo voluntariamente, y luego presente la herida recién hecha para que otra pueda terminar el proceso de limpieza; este nivel de cooperación innata para mí es bastante sorprendente”, dice Frank.

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Este estudio fue apoyado por el Swiss NSF, el ERC y el DFG.

Current Biology, Frank et al. “Amputaciones de piernas dependientes de la herida para combatir infecciones en una sociedad de hormigas”

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