Обнаружено, что африканские муравьи служат самодельными антибиотиками для лечения раненых товарищей

Как социальные животные, мы заботимся о наших больных. При возникновении бактериальной инфекции врачи назначают для лечения определенные антибиотики. Это стало стандартной практикой с момента открытия пенициллина почти столетие назад.

ПРЕМИУМ

Муравьи Матабеле (англ.Аналитик Мегапонера) распространены на обширных просторах африканской саванны, к югу от Сахары, где питаются исключительно термитами. Эти муравьи часто вступают в ожесточенные бои с термитами-солдатами, что приводит к частым травмам от мощных челюстей термитов. Необработанные муравьи могут погибнуть. Живя в густонаселенных сообществах, муравьи (как и люди) также могут распространять инфекционные заболевания среди населения, что приводит к хаосу. Некоторые насекомые разработали стратегии, при которых инфицированные особи покидают колонию и умирают в изоляции ради общего блага.

Однако с муравьями Матабеле дело обстояло иначе.

Ранее работа опубликована в 2017 году в журнале Достижения науки Команда Фрэнка показала, что до 22% муравьев Матабеле, вернувшихся с охоты, имели травмы, даже теряя одну или две ноги, в основном в боях с термитами.

Как правило, небольшой порез у крошечного животного может привести к опасным для жизни инфекциям. Наблюдение за тем, что раненые муравьи Матабеле выживают, было озадачивающим. Это несоответствие намекало на возможность того, что эти муравьи могли разработать некую форму эффективного лечения ран – гипотезу, которую команда Фрэнка намеревалась изучить в текущем исследовании.

Прорыв произошел после того, как команда ввела экспериментально травмированным муравьям почву, изобилующую болезнетворными микробами, чтобы имитировать естественные раны. Они обнаружили, что у этих муравьев бактериальная нагрузка была значительно выше, чем у муравьев со стерильными ранами.

Команда Фрэнка обнаружила, что муравьи Матабеле способны различать инфицированные и неинфицированные раны среди своих раненых. Затем эти муравьи лечат раненых антибиотиками, которые они производят сами.

Процесс лечения этих муравьев очень тщательный. Когда муравей получает травму, его сородичи обрабатывают рану, используя выделения метаплевральной железы, расположенной сбоку от грудной клетки. Эта железа вырабатывает коктейль химических соединений, половина из которых, как известно, обладает противомикробными и ранозаживляющими свойствами. Муравьи-кормилицы сначала собирают эти выделения передними лапами, а затем наносят их на рану раненого муравья в качестве лечения.

Химический анализ показал, что углеводородный профиль кутикулы муравьев меняется после раневой инфекции, что позволяет муравьям обнаруживать эти изменения и реагировать на них своими целебными выделениями. Эффективность этого лечения поразительна: смертность муравьев с инфицированными ранами снижается на 90%.

Описывая лечение муравьями Матабеле, доктор Франк отмечает: «За исключением человека, я не знаю ни одного другого живого существа, которое могло бы проводить столь сложные медицинские процедуры для ран».

Однако последствия этого открытия выходят за рамки выживания муравьев. Первичная бактерия, обнаруженная в ранах муравьев, синегнойная палочкатакже является основной причиной инфекций человека. По оценкам некоторых исследований, от 10% до 20% всех инфекций, возникающих в больницах, вызваны этой бактерией. Многие штаммы этой бактерии также являются супербактериями, которые трудно лечить, поскольку они устойчивы к современным антибиотикам. Могут ли естественные защитные механизмы муравьев Матабеле привести к новым методам лечения людей?

Короче говоря, пока рано говорить. Выделения, которые муравьи используют в качестве лечения, содержат 112 химических соединений и 41 белок, которые необходимо правильно расшифровать, чтобы мы знали, какие из них обладают антибактериальным действием. Только тогда можно будет провести правильный анализ их индивидуальных свойств.

С учетом вышесказанного, исследование действительно является новаторским, поскольку оно демонстрирует, что природа разработала способы борьбы с инфекциями, выходящие за рамки нашего человекоцентричного подхода. Будущие исследования помогут выяснить, как лечить раны у других видов муравьев и социальных насекомых.

Анирбан Махапатра — учёный по образованию и автор книги «COVID-19: отделяем факты от вымысла». В настоящее время он заканчивает свою вторую научно-популярную книгу. Высказанные мнения являются личными