Главная » Статьи » На коже самого длинного в мире животного нашлись новые нейротоксины

На коже самого длинного в мире животного нашлись новые нейротоксины

William Carmichael McIntosh, 1873. Изображение немертины Lineus longissimus

Biodiversity Heritage Library

Биологи обнаружили новое семейство нейротоксинов, которые вырабатывает самое длинное животное в мире, немертина Lineus longissimus. Как сообщается в Scientific Reports,токсины содержится в слизи на коже животного и, как проверили ученые, оказывают парализующее действие на беспозвоночных — крабов и тараканов.

Немертины похожи на лентовидных червей, у которых нет видимых наружных органов и сегментации. Большинство из них обитает в придонных водах и охотится на беспозвоночных или питается падалью. Добычу немертины захватывают с помощью хобота — длинного трубковидного органа, способного выворачиваться. В зависимости от строения хобота немертины делятся на два класса. У вооруженных немертин в хоботе есть стилеты — игловидные образования с ядовитой железой, с помощью которых они охотятся. У невооруженных немертин стилетов нет, они убивают добычу, выпуская из хобота нити с ядовитой слизью.

Lineus longissimus относится к невооруженным немертинам. Это лентовидное животное обитает в придонных водах в северо-восточной Атлантике и в Северном море вокруг Британских островов. Линеус лонгиссимус занесен в книгу рекордов Гиннеса, как самое длинное из известных животных: найденный у берегов Шотландии экземпляр был длиной 50 метров. Несмотря на выдающуюся длину, диаметр тела этих немертин составляет всего от половины до одного сантиметра.

На теле многих немертин, в том числе лонгиссимусов, есть слизь, в которой, как ранее выяснили ученые, содержатся токсины. Для чего нужна слизь, для охоты или защиты, пока неизвестно. Так как токсины некоторых ядовитых животных — пауков, скорпионов, змей — используются в фармацевтике, биотехнологии и сельском хозяйстве, ученые ищут новые источники ядовитых веществ. В новой работе шведские, австралийские и бельгийские биологи под руководством Ульва Горанссона (Ulf Göransson) из Уппсальского университета обратили внимание на лонгиссимусов и решили исследовать химический состав их кожной слизи. Ранее другая группа исследователей показала, что слизь этих животных оказывает парализующее действие на крабов Carcinus maenas и предположила, что в ней присутствует тетродотоксин — нейротоксин, который содержится в тканях некоторых иглобрюхих рыб.

Авторы нового исследования не нашли тетродотоксина в слизи лонгиссимусов, но обнаружили семейство пептидных токсинов. С помощью масс-спектрометрии и анализа транскриптома немертин исследователи определили состав восьми пептидов и решили исследовать действие одного из них, которое они назвали немертид ά-1.

Для экспериментов ученые использовали одного краба Carcinus maenas и50 аргентинских тараканов (Blaptica dubia). После инъекции немертида ά-1 и у насекомых, и у краба наступал паралич, а при более высоких концентрациях токсина животные гибли. Исследователи предположили, что яд лонгиссимуса, подобно многим другим пептидным токсинам, действует на натриевые каналы, которые регулируют поток ионов натрия, поступающий и выходящий из клетки. Свою догадку исследователи подтвердили в экспериментах с рыжими тараканами (Blattella germanica), мушкой дрозофилой (Drosophila melanogaster) и клещом варроа (Varroa destructor). Оказалось, что токсин замедляет инактивацию натриевых каналов. В результате проницаемость мембран нервных и мышечных клеток для ионов натрия повышается, а мембранный потенциал падает и клетки больше не могут передавать нервные импульсы.

Авторы работы отмечают, что на беспозвоночных немертид ά-1 действовал в наноконцентрациях, что делает его хорошим кандидатом на роль биоинсектицида. Ученые проверили действие токсина на культуру человеческих клеток и выяснили, что на них яд тоже действует, но гораздо слабее, чем на крабов и насекомых.

Ранее биологи обнаружили в яде бразильских ос токсин, который избирательно уничтожает раковые клетки и не действует на здоровые.

Екатерина Русакова