Karıncaların enfekte yaraları tanıyıp antibiyotikle tedavi etmesi
(uni-wuerzburg.de)- Termit avlarken sık sık yaralanan Matabele ants, enfekte olmuş yuva arkadaşlarının yaralarını ayırt edip kendi antibiyotik maddeleriyle tedavi ederek hayatta kalma olasılıklarını artırıyor
- Enfeksiyon oluştuğunda karıncanın dış iskeletindeki hidrokarbon profili değişiyor ve diğer karıncalar bu kimyasal değişimi algılayarak enfeksiyon durumunu belirliyor
- Tedavi maddesi, göğsün yanındaki metapleural gland'dan geliyor ve 112 bileşenin yarısının antibakteriyel veya yara iyileştirici etkisi bulunuyor
- Araştırmacılar bu tedavinin enfekte bireylerin ölüm oranını %90 azalttığını doğruladı; makale 29 Aralık 2023'te Nature Communications'ta açık erişim olarak yayımlandı
- Başlıca patojen olan Pseudomonas aeruginosa, insan enfeksiyonlarıyla da ilişkili olduğundan, karıncaların antibiyotik maddelerinin analizi yeni antibiyotiklerin keşfine kapı açabilir
Matabele ants'in tehlikeli avı ve yara enfeksiyonu
- Matabele ants(Megaponera analis), Sahra altı Afrika'da geniş bir alana yayılmıştır ve yalnızca termitlerle beslenir
- Termit askerleri koloniyi güçlü mandibulalarıyla savunduğu için, ava çıkan Matabele ants'in yaralanması sık görülür
- Yara enfekte olduğunda hayatta kalma riski büyür, ancak bu karıncalar enfekte yaraları enfekte olmayanlardan ayırıp tedavi edebilir
Enfeksiyonu tespit etme ve tedavi etme biçimi
- Enfeksiyon, karıncanın dış iskeletindeki hidrokarbon profilini değiştirir ve diğer karıncalar bu değişimi algılayarak yaranın enfekte olup olmadığını ayırt eder
- Enfekte yaralara antimikrobiyal bileşikler ve proteinler uygulanır
- Bu madde, göğsün yanındaki metapleural gland'dan gelir
- Salgı 112 bileşenden oluşur
- Bunların yarısı antibakteriyel veya yara iyileştirici etkiye sahiptir
- Araştırmacılar bu tedavinin enfekte bireylerde ölüm oranını %90 azalttığını doğruladı
Araştırmacılar ve makale
- Çalışma, Julius-Maximilians-Universität Würzburg'dan Erik Frank ile University of Lausanne'dan Laurent Keller'ın liderlik ettiği ekip tarafından yürütüldü
- Makale 29 Aralık 2023'te Nature Communications'ta açık erişim olarak yayımlandı
- Makalenin başlığı “Targeted treatment of injured nestmates with antimicrobial compounds in an ant society”
İnsan tıbbıyla bağlantı olasılığı
- Erik Frank, insanlar dışında bu kadar gelişmiş tıbbi yara tedavisi uygulayan başka bir canlı bilmediğini söylüyor
- Laurent Keller, karınca yaralarındaki başlıca patojen olan Pseudomonas aeruginosa'nın insan enfeksiyonlarının da önemli bir nedeni olduğunu ve birçok suşunun antibiyotik direncine sahip olduğunu açıklıyor
- Araştırmacılar, kimya araştırma gruplarıyla birlikte Matabele ants'in kullandığı antibiyotik maddeleri tanımlayıp analiz etmeyi hedefliyor
- Bu analiz, insanlarda da kullanılabilecek yeni antibiyotiklerin keşfine yol açabilir
Sonraki araştırma yönü ve gözlem materyalleri
- Erik Frank, Matabele ants'in bu açıdan gerçekten benzersiz olup olmadığını görmek için başka karınca türleri ile diğer sosyal hayvanların yara bakım davranışlarını da incelemek istiyor
- Yayımlanan videoda, beyaz noktayla işaretlenmiş yaralı bir karıncayı başka bir Matabele ant'in tedavi ettiği görülebiliyor
- Tedavi eden karınca ön bacaklarıyla metapleural gland'ı tutuyor
- Oradan antibiyotik madde toplayıp yaraya taşıyor
Netflix belgeseli ve ilgili materyaller
- Erik Frank'in Matabele ants üzerine araştırması, Netflix doğa belgeseli “Life on Our Planet” yapım ekibinin ilgisini çekti
- Bu 8 bölümlük belgesel, son 500 milyon yıldaki yaşam evrimini ele alıyor; Steven Spielberg yönetiyor ve İngilizce versiyonda anlatımı Morgan Freeman yapıyor
- Matabele ants, 51 dakikalık beşinci bölüm “In the Shadow of Giants”ta yer alıyor
- İlgili sahne, Nisan 2021'de Fildişi Sahili'ndeki University of Würzburg Comoé Araştırma İstasyonu'nda çekildi
- Çekimler 3 hafta sürdü
- Doğal yaşam alanında ve araştırma istasyonundaki yapay yuvada çekim yapıldı
- Netflix bağlantısı: Life on Our Planet
Erik Frank'in kitabı
- Erik Frank'in otobiyografik kitabı “Une Histoire de Fourmis”in karton kapak baskısı Ekim 2023'ten beri satışta
- Kitap, onun araştırmasını, Comoé Araştırma İstasyonu deneyimini ve University of Würzburg'daki doktora dönemini ele alıyor
- Fransa'da 2022'de bilim iletişimi alanında yılın en iyi kitabı için aday gösterilen 6 kitaptan biri oldu
- Yayınevi bağlantısı: Une Histoire de Fourmis
1 yorum
Hacker News yorumları
Şaşırtıcı. Bu keşfin insan enfeksiyonlarının tedavisini de daha iyi yapmamıza yardımcı olabilecek olması harika
"Erik Frank. Laurent Keller ayrıca bu bulguların 'tıbbi sonuçları olduğunu, çünkü karınca yaralarındaki birincil patojen olan Pseudomonas aeruginosa'nın insanlarda da önde gelen enfeksiyon nedenlerinden biri olduğunu ve bazı suşlarının antibiyotiklere dirençli olduğunu' ekliyor."
Büyük ilaç şirketlerindeki önde gelen bilim insanlarının karıncaların kullandığı bileşik kokteylini inceleyip bir sonraki blockbuster ilacı yapmak için koşturduğunu hayal etmek eğlenceli
Eğer bu bir kanser ilacı ya da ciddi nadir hastalık tedavisi olsaydı, dünden beri karıncaları kovalara doldurup öğütüyor olurlardı
Karıncaların uyum yeteneği ve sergiledikleri zeki davranış düzeyi delicesine etkileyici, hatta neredeyse ürkütücü
Gerçeklikten çok Adrian Czajkowski/Tchaikovsky eserlerinde okuyacağınız bir şey gibi hissettiriyor
Karıncalar yaprak bitlerini yetiştiriyor. Sadece yaprak bitlerini bulup balözü toplamakla kalmıyorlar, onları bitkilere taşıyıp bakıyorlar
Evimdeki ayçiçeği tohumlarını da karıncalar topluyor. Birkaç tane alıp gitmiyorlar; hasadı bir gün geciktirirsem hepsini götürüyorlar. Bazı karıncalar çiçeğin üstünde tohumları çıkarıyor, aşağıdaki diğerleri de yere düşen tohumları topluyor; inanılmaz bir işbirliği var
Dev karıncalar bile değil, çok küçük karıncalar olmaları daha da inanılmaz. Dürüst olmak gerekirse megalitik yapılar inşa etmemeleri şaşırtıcı, ama yeraltı kolonileri karınca ölçüsünde zaten megalitik sayılır
Belki de antik uzaylılar yerine piramitlerin gerçek inşaatçıları olarak karıncaları araştırmalıyız
Ben kendi adıma karınca efendilerimizi memnuniyetle karşılıyorum
Asıl korkutucu ve hayranlık verici olan, bu düzeyde uyumun biyolojik sistemlerde istisna değil kural olması
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9881685/#:~:tex...
“Tedavi için enfekte yaralara antimikrobiyal bileşikler ve proteinler uygularlar. Bu antibiyotikler göğsün yanında bulunan metaplevral bezden alınır. Bu salgı 112 bileşen içerir ve bunların yarısı antimikrobiyal ya da yara iyileştirici etkiye sahiptir”
Bu metaplevral bez ilgimi çekti, işleviyle ilgili bir yazı aradım: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21504532/#:~:text=The%20meta...
“Yaralar enfekte olduğunda, bu durum hayatta kalmak için büyük bir risk oluşturur. Ancak Matabele karıncaları gelişmiş bir tıbbi sistem geliştirmiştir. Enfekte olmayan yaralarla enfekte yaraları ayırt edebilir ve ikincisini kendi ürettikleri antibiyotiklerle etkili biçimde tedavi edebilirler”
Bir zamanlar YouTube'da karıncalarla ilgili bir video izlemiştim; termitlerle karşılaşıp topyekûn savaşa girdikleri bir sahne vardı
Termit savaşçıları tek ısırıkta karıncaların uzuvlarını resmen koparıyordu
Videoda antibiyotikler sayesinde karıncaların bir gün içinde temel işlevlerini geri kazandığı söyleniyordu. Yani sabah 9'da kolunu kaybetse bile, birinin birkaç saniye ya da bir dakika kadar antibiyotik sürmesiyle öğleden sonra 3 gibi yeniden işe yarar hale geliyor
Yenilenmeden bahsetmiyorum; kastettiğim, uzuvları olmadan da yürüyüp mümkün olduğunca normal davranabildikleri
Kendi ürettikleri antibiyotikler, T hücreleri veya antikorlardan nasıl farklı?
Antibiyotiklerse vücuda verilip yalnızca patojenleri öldürmesi amaçlanan moleküllerdir
Bu yüzden farklı terimler kullanılır. Başka bir açıdan bakarsak, bu moleküller ilaç olarak kullanılsaydı muhtemelen antibiyotik diye adlandırılırdı
“Karıncalar bu antibiyotiği metaplevral bezden alıyor”
Doğal seçilim yoluyla bir bezin ortaya çıkması ve bu bezin antibiyotiklerden kimyasallara kadar 112'den fazla bileşen üretmesi gerçekten hayranlık verici
“Rastgele mutasyonlar” ile karınca DNA’sındaki kopyalama hatalarının salgı kesesini oluşturduğu temel teorisi bana çok tuhaf geliyor. İlk karıncanın, Foundation’daki “Mule” gibi kimyasalları devreye sokup “kontrol edip fethedebildiğini” hayal ediyorum
“Rastgele mutasyonların” içinde bile bir tür içkin öğrenme mekanizması varmış gibi görünüyor
Karıncaların da insanlar gibi bir mikrobiyotaya sahip olduğu ve bu mikrobiyotanın karıncaların kullanabileceği çeşitli antimikrobiyal/antibiyotik bileşikler ve başka biyoaktif moleküller ürettiği uzun zamandır biliniyor gibi görünüyor [1]. Bu makale de başka bezlerin bu tür antimikrobiyal bileşikleri depolayıp salgıladığını gösteriyor gibi
Dolayısıyla, mikrobiyotadan gelen antimikrobiyal bileşikler ile bezde depolama/salgılama mekanizmasının, bu özelleşmiş metaplevral bez gelişmeden önce zaten var olmuş olması oldukça olası
Bu özel bez, temizlik davranışında çok sık kullanılıyor. Karınca kendini, diğer bireyleri, kraliçeyi, larvaları ve yaprak kesen karıncalarda mantar kolonisinin kendisini temizlerken, öncesinde metaplevral bezini ovarak antimikrobiyal/antibiyotik uygular ve enfeksiyon riskini azaltabilir
Muhtemelen temizlik davranışı da bu bezden daha eskiydi ve neredeyse kesin olarak başka bez salgıları da işin içindeydi. Özellikle eski feromonları ya da sinyal iletimini bozan kalıntıları “silip süpürmek” için tükürük ya da karıncalardaki karşılığı akla geliyor
Yani bu epey özelleşmiş organı ve davranışı oluşturacak malzemelerin büyük ölçüde birbirinden bağımsız biçimde zaten mevcut olduğu söylenebilir. Ama bu, uzman olmayan birinin okudukları ve tahminlerinden kurduğu bir anlatı; bunu bilimsel bir gerçek gibi sunmak istemem
Ayrıca ben ne biyolog ne de evrim/genetik uzmanıyım ama benim anladığım kadarıyla, evrimin artık yalnızca rastgele mutasyonlara dayanarak gerçekleştiğine katı biçimde inanılmıyor. Örneğin bazı durumlarda epigenetik değişimlerin çevreye ve iç süreçlere tepki olarak ortaya çıkabildiğine, bu değişimlerin kalıtılabildiğine ve önerilen çeşitli mekanizmalarla genomun kalıcı bir parçası haline gelebildiğine dair çok sayıda kanıt var
“Epigenetik kalıtımın yaygın olduğuna ve adaptif evrim ile makroevrimde rol oynadığına dair artık güçlü kanıtlar vardır. Epigenetik kalıtımın birçok evrimsel sonucu yeni araştırma alanları açmakta ve mevcut neo-Darwinci modelin ötesine geçerek evrim sentezinin genişletilmesi gerektiğini düşündürmektedir.”
Başka bir makalenin özeti de epigenetiğin evrimi doğrudan ve dolaylı olarak nasıl etkileyebileceğini daha ayrıntılı ele alıyor. Genel çerçeve dışında kalanların çoğu benim anlama sınırlarımı aşıyor [3]
[1] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1634922/
[2] - https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5566804/
[3] - https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2020.011...
Mutfakta karıncalarla sürekli savaş halindeyim; gerçekten inatçı yaratıklar ve gerçekten işe yarayan tek yöntem mutfağı kusursuz derecede temiz tutmak
Karıncaların giriş noktasının yanına sığ bir kapak ya da tabağa şu karışımı koyun
boraks 1
bulaşık deterjanı 1
şeker 3
ılık su 15
Yeterince seyreltildiğinde karıncalar karışımı yiyip koloniye taşıyacaktır. Birkaç gün sonra yavaş etkili zehir sürüyü azaltmaya başlayacaktır
Bir yol kimyasal olarak işaretlendikten sonra karıncaları gerçekten durdurmak çok zordur ve çöp kutusunu temizleyemezseniz yeniden çekileceklerdir
Kalsine diyatom toprağını suyla karıştırıp çevredeki dış yapılara uygulamak da kitin dış iskeleti olan canlıları azaltmaya yardımcı olur. Koloni bir tünel sistemine bağlıysa etkili olabilir
Bol şans
Klozet rezervuarına, kedinin su kabına, vazolara, hatta benim bardağıma bile giriyorlar; sadece su arıyorlar. Evde karıncaların herhangi bir yiyeceği taşıdığını bir kez bile görmedim ve kedi mamasına da ilgileri yok gibi, ama suyu her zaman buluyorlar. Bu kadar düşük kalorili bir diyetle nasıl hayatta kaldıklarını merak ediyorum
Tüm giriş noktalarını silikonla kapatmak epey uğraştırdı ve şimdiye kadar en etkili önlem bu gibi görünüyor
Karıncaların olduğu odaya birkaç yem istasyonu koydum, ertesi gün yok oldular ve neredeyse 3 yıldır da geri gelmediler
Elbette doğrudan ilgili değil ama bana köpeğimi hatırlattı. Kâğıt kesiği olunca ya da egzama yüzünden ellerimdeki deri kuruyunca, yara ya da hasarlı derinin kokusunu alır almaz sürekli yalamaya çalışıyor. Sanki temizliyormuş gibi? İlk köpeğim olduğu için nedenini gerçekten araştırmadım
Tabii köpeklerin ağzında çok bakteri olduğu için sonrasında ellerimi sabunla çok iyi yıkıyorum
Sadece oldukça ilginç geliyor
Ama yara sizdeyse, enfeksiyon kapıp uzuvlarınızı kestirmek için gayet iyi bir yol olabilir
https://people.com/human-interest/man-who-lost-arms-legs-nos...
conspecific, aynı türden birey anlamına gelir