Ameisen erkennen infizierte Wunden und behandeln sie mit Antibiotika

Matabele-Ameisen aus Subsahara-Afrika

• Matabele-Ameisen werden im Kampf mit Termiten häufig verletzt.
• Artgenossen erkennen, ob eine Wunde infiziert ist, und beginnen selbstständig mit einer antibiotischen Behandlung.
• Wenn einem verletzten Ameise im Kampf mit Termiten ein Bein abgebissen wurde, versorgen andere Ameisen die Wunde.

Behandlung senkt die Sterblichkeit deutlich

• Durch eine Wundinfektion verändert sich das Kohlenwasserstoffprofil auf der Kutikula der Ameise; daran erkennen die Ameisen, ob eine Infektion vorliegt.
• Infizierte Wunden werden behandelt, indem antimikrobielle Substanzen und Proteine aus der Metapleuraldrüse aufgetragen werden.
• Diese Behandlungsmethode ist äußerst wirksam und senkt die Sterblichkeit infizierter Ameisen um 90 %.

Analyse des Ameisen-Antibiotikums geplant

• Die Fähigkeit der Matabele-Ameisen zur Wundbehandlung ist außerhalb des Menschenreichs äußerst ungewöhnlich.
• Pseudomonas aeruginosa, der Erreger, der die Wunden der Ameisen hauptsächlich infiziert, ist auch beim Menschen ein wichtiger Krankheitserreger.
• Die Forschenden wollen das Wundbehandlungsverhalten anderer Ameisenarten und anderer sozialer Tiere untersuchen sowie die von Matabele-Ameisen verwendeten Antibiotika identifizieren und analysieren.

Publikation

• Die Forschungsarbeit mit dem Titel "Targeted treatment of injured nestmates with antimicrobial compounds in an ant society" wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Video

• Im Video ist zu sehen, wie Matabele-Ameisen verletzte Artgenossen behandeln.
• Eine Ameise greift mit den Vorderbeinen an die Metapleuraldrüse, entnimmt dort antimikrobielle Substanzen und überträgt sie auf die Wunde.

Matabele-Ameisen in einer Netflix-Dokumentation

• Die Forschung zur Wundbehandlung bei Matabele-Ameisen hat Aufmerksamkeit durch die achtteilige Netflix-Naturdokumentation "Life on Our Planet" erhalten.
• Die Serie wurde von Steven Spielberg inszeniert und von Morgan Freeman gesprochen.
• Matabele-Ameisen erscheinen in der fünften Episode mit dem Titel "In the Shadow of Giants".

Eric Franks Autobiografie

• Eric Franks Autobiografie "Une Histoire de Fourmis" ist seit Oktober 2023 im Handel.
• Der Autor beschreibt darin seine Forschung, seine Erfahrungen am Comoé-Forschungszentrum und seine Promotionszeit an der Universität Würzburg.

Kontakt

• Forschungsgruppe von Dr. Eric Frank, Lehrstuhl für Tierökologie und Tropenbiologie, Universität Würzburg, [e-mail]

Weitere Bilder

• Links ist eine frische Wunde zu sehen, rechts der Zustand eine Stunde nach der Behandlung.
• Die Metapleuraldrüse befindet sich seitlich am Thorax der Matabele-Ameise.

GN⁺-Meinung:

• Dieser Artikel zeigt mit der erstaunlichen Fähigkeit der Matabele-Ameisen, Wunden von Artgenossen zu erkennen und eigenständig antibiotisch zu behandeln, einen wichtigen Beitrag für die Verhaltensforschung und die medizinische Forschung.
• Die Analyse der von Ameisen verwendeten antimikrobiellen Substanzen könnte zur Entdeckung neuer, auch für den Menschen nutzbarer Antibiotika führen und weckt daher große Erwartungen in der Medizin.
• Die Geschichte der Matabele-Ameisen in der Netflix-Dokumentation "Life on Our Planet" bietet für natur- und wissenschaftsinteressierte Menschen spannenden Inhalt.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Bewunderung für die erstaunliche Anpassungsfähigkeit und das intelligente Verhalten von Ameisen

  „Die erstaunliche Anpassungsfähigkeit und das intelligente Verhalten von Ameisen sind so beeindruckend, dass es fast unheimlich wirkt und eher wie etwas klingt, das man in einem Werk von Adrian Czajkowski/Tchaikovsky lesen würde als in der Realität.“

• Hinweis darauf, dass die Entdeckung zur Verbesserung von Therapien gegen menschliche Infektionen beitragen könnte

  „Erstaunlich ist, dass diese Entdeckung bei der Behandlung menschlicher Infektionen helfen könnte. Erik Frank und Laurent Keller erwähnen, dass Pseudomonas aeruginosa, der wichtigste Erreger infizierter Wunden bei Ameisen, auch beim Menschen eine Hauptursache für Infektionen ist und dass viele Stämme antibiotikaresistent sind, was medizinische Implikationen hat.“

• Neugier auf den Prozess, mit dem Ameisen Antibiotika aus der Metapleuraldrüse zur Wundbehandlung gewinnen

  „Zur Wundbehandlung tragen Ameisen Antibiotika und Proteine aus der Metapleuraldrüse auf. Diese Drüse befindet sich seitlich am Thorax, und ihr Sekret enthält 112 Bestandteile, von denen etwa die Hälfte antibakterielle oder wundheilende Wirkung hat.“

• Matabele-Ameisen haben ein hochentwickeltes medizinisches System zur wirksamen Behandlung infizierter Wunden entwickelt

  „Wenn sich eine Wunde infiziert, ist das Überlebensrisiko hoch. Matabele-Ameisen haben jedoch ein ausgefeiltes medizinisches System entwickelt, mit dem sie zwischen nicht infizierten und infizierten Wunden unterscheiden und letztere wirksam mit selbst produzierten Antibiotika behandeln.“

• Beispiele dafür, dass Ameisen nach Verletzungen im Kampf dank Antibiotika schnell ihre Funktionen wiedererlangen

  „Als Ameisen im Kampf gegen Termiten verletzt wurden, konnten sie dank Antibiotika ihre grundlegenden Funktionen bereits nach einem Tag wiedererlangen. In einem YouTube-Video war zu sehen, dass sie selbst nach dem Verlust eines Arms oder Beins normal weiter agieren können, wenn sie nur einige Sekunden oder Minuten lang Antibiotika erhalten.“

• Frage nach dem Unterschied zwischen selbst erzeugten Antibiotika und T-Zellen oder Antikörpern

  „Es stellt sich die Frage, worin sich selbst erzeugte Antibiotika von T-Zellen oder Antikörpern unterscheiden.“

• Teilen persönlicher Erfahrungen mit dem Verhalten von Hunden, Wunden lecken zu wollen

  „Ich habe beobachtet, dass mein Hund versucht, Schnittwunden durch Papier oder trockene Hautstellen zu lecken, und es wirkt, als wolle er die Wunde reinigen. Da Hunde viele Keime tragen, wasche ich mir nach dem Ablecken gründlich die Hände mit Seife.“

• Der andauernde Kampf mit Ameisen und die Bedeutung einer sauberen Küche

  „Ich führe in der Küche einen ständigen Kampf gegen Ameisen und habe die Erfahrung gemacht, dass die einzige Lösung darin besteht, die Küche äußerst sauber zu halten.“

• Definition von „conspecific“ als Individuum derselben Art

  „conspecific: ein Mitglied derselben Art.“

• Vergleich von Ameisen mit einem realen Machine-Learning-Modell

  „Ameisen sind wie ein echtes Machine-Learning-Modell.“