Trucul folosit de microbi pentru a infecta mai multe furnici

Agenții patogeni sunt organisme cauzatoare de boli. Prin selecție naturală, aceștia dezvoltă mecanisme de sustragere pentru a depăși sistemul imunitar al gazdei și a obține avantaje. Care este trucul folosit de microbi pentru a trece neobservați de furnici?

O modalitate de a susține sistemul imunitar și de a riposta este intervenția medicală. Cu toate acestea, acest lucru poate duce la adaptări nedorite ale agenților patogeni, așa cum se observă în bacteriile rezistente la antibiotice.

O altă strategie este intervenția socială. Unele grupuri sociale precum furnicile încearcă să lupte împotriva infecției prin „imunitatea socială”, adică măsurile de igienă colectivă și de îngrijire a sănătății pentru a evita răspândirea microbilor în întreaga comunitate.

Modul în care pot răspunde agenții patogeni la acest tip de comportament de grup este încă necunoscut, scrie Eurek Alert.

Trucul folosit de microbi pentru a trece de furnici este ingenios

Cel mai recent studiu realizat de Sylvia Cremer și echipa sa de cercetare de la Institutul de Știință și Tehnologie din Austria (ISTA) arată efectele extraordinare ale acestor tipuri de interacțiuni gazdă-parazit.

Împreună cu oameni de știință de la Universitatea din Würzburg, din Germania, cercetătorii au analizat atent furnicile sociale pentru a vedea trucul folosit de microbi la intervenția de îngrijire socială a gazdelor lor în timpul infecției.

Rezultatele arată că ciupercile își reduc semnalele de detectare chimică pentru a depăși imunitatea socială. Studiul este publicat în Nature Ecology & Evolution.

„Ciupercile infectează furnicile începând de la suprafața corpului și cresc spre interior, dar tovarășii de cuib îndepărtează mulți dintre spori înainte ca aceștia să poată provoca infecții interne”, explică Barbara Milutinović.

Experimentul cu ciuperci

Oamenii de știință au proiectat un experiment în care furnicile argentiniene (Linepithema humile) au fost infectate cu ciuperci patogene Metarhizium fie în absența, fie în prezența membrilor coloniei.

„Am descoperit că ciupercile s-au schimbat fundamental ca răspuns la îngrijirea muncitorilor furnici”, continuă Milutinović. De-a lungul a zece cicluri de infecție, ciupercile care au experimentat îngrijirea furnicilor colege de cuib și-au sporit producția de spori în comparație cu ciupercile însoțite doar de furnici individuale.

„Producerea mai multor spori va ajuta ciuperca să contracareze eliminarea sporilor de către tovarășii de cuib. Cu toate acestea, am fost surprinși să vedem că furnicile au arătat mai puțină îngrijire împotriva sporilor. Acest lucru sugerează că sporii au devenit mai greu de detectat de către furnici”, adaugă Sylvia Cremer.

Trucul folosit de microbi pentru a trece de imunitatea furnicilor se bazează pe ergosterol

Pentru a vedea de ce lucrătorii furnici au avut dificultăți în a detecta ciupercile și pentru a analiza posibilele indicii de detectare a ciupercilor, oamenii de știință au făcut echipă cu un cercetător de la Universitatea din Würzburg. Profesorul Thomas Schmitt explică faptul că „ciupercile care s-au adaptat gazdelor sociale au fost percepute mai puțin puternic, datorită unei reduceri puternice a unui compus specific ciupercilor numit ergosterol”.

Ergosterolul este un compus membranar esențial pe care îl au toate ciupercile. Prin expunerea furnicilor la ergosterol fungic pur sau la echivalentul vertebrat nefungic ușor diferit, cercetătorii au arătat că numai compusul fungic a indus o îngrijire intensă.

Se vor adapta furnicile la acest truc?

„Acest lucru demonstrează că agenții patogeni fungici reacționează la prezența furnicilor care îngrijesc prin reducerea semnalelor fungice caracteristice. Nu mai sunt recunoscuți ca o amenințare de boală și pot scăpa de imunitatea socială a coloniei”, explică în continuare Milutinović.

Descoperirile evidențiază impactul pe care îl au gazdele sociale asupra agenților lor patogeni prin comportamentele de grup. „Este fascinant modul în care măsurile de igienă colectivă declanșează strategii de evaziune la agentul patogen. Ar fi interesant de văzut cum va reacționa colonia de furnici la acest truc. Poate că furnicile vor deveni mai sensibile în detectarea semnelor fungice din ce în ce mai mici”, conchide Cremer.

Vă recomandăm să citiți și:

O nouă colonie de pinguini imperiali a fost depistată din spațiu

Un pește orb cu corn de inorog, găsit în adâncul unei peșteri din China

Oamenii de știință au identificat genele care ajută balenele să fie atât de mari

Creierul cefalopodelor, remarcabil de asemănător cu cel uman. Ce au observat cercetătorii?