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Amputações salvam vidas – até mesmo em formigas

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Jul 4, 2024
Amputação quando ferido: Uma formiga morde a perna de um membro da mesma espécie ferido.

Amputação quando ferido: Uma formiga morde a perna de um membro da mesma espécie ferido. Ela então trata o ferimento lambendo-o.

Em uma emergência, formigas mordem membros feridos de outras formigas para garantir sua sobrevivência. Se elas tomam essa medida radical depende da localização do ferimento.

Elas exibem um comportamento que antes só era conhecido em humanos: as formigas carpinteiras da Flórida (Camponotus floridanus) amputam membros como medida de precaução para salvar as vidas de conspecíficos feridos. No caso de certos ferimentos nas pernas, eles as mordem completamente.

Este procedimento brutal impede que infecções de feridas com risco de morte se espalhem pelos corpos das formigas. A taxa de sucesso é muito boa: cerca de 90 por cento dos animais amputados sobrevivem ao tratamento. Apesar da perda de uma de suas seis pernas, eles são então capazes de retomar toda a sua gama de tarefas no ninho.

Surpreendente: Amputações são realizadas apenas em coxas machucadas

Pesquisadores da Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg na Baviera, Alemanha, e da Universidade de Lausanne na Suíça relatam isso na revista Biologia Atual. A equipe liderada pelo Dr. Erik Frank do JMU Biocentre e pelo Dr. Laurent Keller de Lausanne fez outra observação surpreendente: as formigas só realizam a amputação se os ferimentos nas pernas forem na coxa (fêmur) – independentemente de os ferimentos serem estéreis ou infectados com bactérias.

Se, por outro lado, as feridas forem na parte inferior da perna (tíbia), elas nunca amputam. Em vez disso, as formigas se esforçam mais para cuidar dos feridos nesses casos: elas lambem as feridas intensamente. Esta é presumivelmente uma maneira mecânica de remover bactérias. Esta terapia também é relativamente bem-sucedida, com uma taxa de sobrevivência de cerca de 75 por cento.

Sem esperança: amputação de pernas feridas

Por que as formigas também não removem as pernas de indivíduos da mesma espécie com lesões nas pernas? Afinal, seria de se supor que isso aumentaria significativamente a taxa de sobrevivência?

Para encontrar a resposta, os pesquisadores realizaram eles mesmos amputações em formigas com pernas inferiores feridas e infectadas por bactérias. Os resultados foram surpreendentes: a taxa de sobrevivência após a amputação foi de apenas 20 por cento.

A equipe pode explicar plausivelmente por que isso acontece: exames tomográficos computadorizados mostraram que há muitos músculos nas coxas das formigas cuja atividade garante a circulação do “sangue” das formigas, a hemolinfa. As formigas não têm um coração bombeando centralmente como os humanos, mas várias bombas cardíacas e músculos distribuídos por todo o corpo que cumprem essa função.

“Lesões na coxa prejudicam os músculos e dificultam a circulação”, diz Erik Frank. Como o fluxo sanguíneo é reduzido, as bactérias não conseguem sair do ferimento para o corpo tão rapidamente. Nesse caso, a amputação vale a pena: se a ação for tomada rapidamente, há uma boa chance de que o corpo ainda esteja livre de bactérias.

Em contraste, não há músculos na perna que sejam relevantes para a circulação da hemolinfa. Se ela for ferida, as bactérias penetram no corpo muito rapidamente. A janela de tempo para uma amputação bem-sucedida é então estreita e a chance de resgate é pequena.

“É exatamente isso que as formigas parecem ‘saber’, para colocar em termos humanos”, diz o biólogo de Würzburg. “Nosso estudo prova pela primeira vez que os animais também usam amputações profiláticas no curso do tratamento de feridas. E mostra que as formigas orientam o tratamento para o tipo de ferimento”, diz Laurent Keller.

Perigoso: Lutas contra outras colônias de formigas

As espécies de formigas examinadas no estudo, Camponotus floridanusé encontrado no sudeste dos EUA. Os animais marrom-avermelhados são relativamente grandes, medindo até 1,5 centímetros de comprimento. Eles fazem ninhos em madeira podre e defendem sua casa vigorosamente contra colônias de formigas rivais. Se ocorrerem brigas, há risco de ferimentos.

Por que a equipe escolheu essas formigas carpinteiras para o estudo? Porque elas não têm uma glândula metapleural. Outras espécies de formigas usam essa glândula para produzir uma secreção eficaz como antibióticos, que elas aplicam em feridas infectadas. Isso levantou a questão de quais outros agentes as formigas Camponotus usam contra infecções. Foi uma grande surpresa saber que essas são amputações específicas para ferimentos.

Pergunta: Como agem as espécies de formigas nativas da Alemanha?

Erik Frank continuará a estudar ferimentos em formigas e suas reações a eles. O chefe de um Emmy Noether Group financiado pela German Research Foundation (DFG) está atualmente preparando um estudo sobre este tópico em espécies de formigas que ocorrem na Alemanha.

Em janeiro de 2024, a Hector Fellow Academy homenageou Erik Frank com um Hector Research Career Development Award, que inclui uma posição de PhD totalmente financiada e 55.000 €, por seu trabalho em cuidados com feridas em animais. “Este prêmio permitirá que meu grupo investigue mais profundamente o comportamento do cuidado social de feridas em animais. Queremos usá-lo para descobrir como formigas que vivem em um relacionamento próximo com acácias curam as feridas de suas plantas hospedeiras.”

Publicação

Amputações de pernas dependentes de feridas para combater infecções em uma sociedade de formigas. Erik. T. Frank, Dany Buffat, Joanito Liberti, Lazzat Aibekova, Evan P. Economo, Laurent Keller. Current Biology, 2 de julho de 2024, DOI: 10.1016/j.cub.2024.06.021

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