Основные ранения матабельные муравьи (Megaponera analis) получают от мандибул термитных солдат. Помимо непосредственного повреждения конечностей, раны могут инфицироваться, но муравьи не только разработали целый набор антибиотиков, но и распознают, когда их нужно применить, спасая большинство раненых воинов.
Доктор Эрик Франк из Университета Юлиуса-Максимилиана (JMU) в Вюрцбурге возглавил группу, изучавшую, как M. analis выживает после ранений. Как они отмечают, в целом животные часто умирают от инфекций, и этот риск особенно высок среди видов, живущих в группах, где патогены могут легко передаваться. В слюне многих млекопитающих содержатся молекулы, обладающие антисептическими свойствами, и известно, что они зализывают свои раны, предположительно пытаясь ограничить рост бактерий.
Однако по мнению Франка и его коллег, так называемые высшие животные, похоже, не могут определить, заражена ли рана, — вылизывание происходит автоматически. Несмотря на крошечный мозг, муравьи оказываются более разборчивыми.
Наблюдения за сражениями муравьев с термитами показали, что до 22 процентов нападающих теряют одну или несколько ног. Однако их товарищи по несчастью несут их обратно в гнездо, где рану зализывают и ухаживают за ней в течение трех часов после получения раны.
Ранее авторы сообщали, что 90 процентов непролеченных муравьев погибают в течение 24 часов. Авторы исследования попытались выяснить, что убивает муравьев и что происходит, когда их лечат.
Они обнаружили, что основной причиной смерти является бактерия Pseudomonas aeruginosa. Хотя было бы глупо предполагать, что муравьи знают об этом, они по-другому реагируют на раны, зараженные P. aeruginosa, и обрабатывают их чаще.
Муравьи производят из своей метаплевральной железы 112 органических соединений, 23 из которых неизвестны науке. Франк и его коллеги протестировали их и обнаружили, что около половины из них обладают антимикробными свойствами или заживляют раны другими способами. Назначение остальных неясно.
«За исключением людей, я не знаю ни одного другого живого существа, которое могло бы проводить столь сложную медицинскую обработку ран«, — сказал Франк в своем заявлении.
Предположительно, на производство этих молекул уходит много сил, поэтому муравьи не хотят тратить их на чистые раны, и у них появилась способность обнаруживать P. aeruginosa и, возможно, другие опасные бактерии. Другие виды муравьев, ведущие менее опасный образ жизни, производят гораздо меньше химических веществ с потенциальным антибиотическим профилем. Считается, что их выделения полезны в основном тогда, когда инфекция еще не успела закрепиться.
Лечение необходимо, поскольку смертоносные бактерии широко распространены в среде обитания муравьев. Когда авторы нанесли на раны почву из мест обитания M. analis, бактериальная нагрузка резко возросла в течение двух часов, причем не только в местах обитания, но и в грудных клетках муравьев.
Если зараженных муравьев помещали в изоляцию, то 90 процентов из них погибали в течение 36 часов, а среди тех, кого возвращали в колонию, этот показатель снижался до 22 процентов, что свидетельствует об эффективности лечения. С другой стороны, муравьи, которые были ранены, но не заражены, имели схожие показатели выживаемости в одиночку или в гнезде. Уровень смертности был выше (93 %) у муравьев, не получивших лечения, зараженных именно P. aeruginosa, а не смесью почвенных бактерий, но выживаемость в гнезде была еще выше.
Неудивительно, что авторы предполагают, что гены, кодирующие наиболее распространенные антимикробные белки, могут стать достойным предметом исследования в мире, столкнувшемся с растущей устойчивостью к антибиотикам.
Исследование опубликовано в открытом доступе в журнале .
Другие новости по теме...
